多相流在石油工业中是一个重要的研究课题,大多数油气井将不可避免地出现气液或油气水的多相混合物流动,因此油气举升过程中,对于气液两相垂直管流的研究有着极为重要的作用,而研究两相管流的目的之一便是解决气液分离问题。随着油田开发的深入,气体对油井影响日益明显,气体影响是抽油机泵效低的重要原因。我国有些油田属于复杂断块油气藏,有的原始油气比高达150-200 m3/m3,部分生产井油气比高达2000 m3 /m3。对于含气油井,要提高泵的充满系数就必须降低进泵原油的油气比,因此,采用气液分离器分气技术是提高泵效的有效途径之一。多杯等流型气液分离器是建立在油气密度差的基础上,通过延长油井产出液在沉降杯中的滞留时间来提高该分离器的脱气效率。本文对该气液分离器从水力设计计算和室内实验两方面进行研究,并在此基础上提出了优选方案,对多杯等流型气液分离器进行沉降杯结构和表面材料等方面的优选。多杯等流型气液分离器的主要结构参数有:沉降杯的棱数、棱角、倾角及杯子表面材料等,如何将上述参数进行优化组合以达到气液分离的最佳脱气效率,是本文主要的研究目标。本课题采用理论分析和室内实验相结合的方法,系统的研究了气液分离器技术及其在气液分离领域中的应用。本文通过查阅国内外一些多相流及气液分离的参考资料,深入研究了气液两相垂直管流的各种流型的特点以及其参数的特征,结合研究的实际情况建立了本课题的实验方案,并在大庆石油学院特种实验室内设计和组建了一套模拟井下气液分离的实验装置,通过室内实验的方法,对气液分离器的使用条件、分离效果进行了研究,并依据相关理论和实验对分离器的沉降杯外部形状等参数进行了优选。
