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天然气水合物井下螺旋-旋流耦合分离除砂器结构优化
1
作者
唐洋
谢娜
+2 位作者
何玉发
李泽良
王国荣
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第3期1184-1197,共14页
为解决天然气水合物在开采过程中泥砂无法有效分离、回填,导致回收管路堵塞、储层坍塌的问题,本文提出一种井下螺旋-旋流耦合原位分离器结构。采用CFD数值模拟的方法对分离器关键结构参数进行单因素分析,通过正交试验对结构进行优化。...
为解决天然气水合物在开采过程中泥砂无法有效分离、回填,导致回收管路堵塞、储层坍塌的问题,本文提出一种井下螺旋-旋流耦合原位分离器结构。采用CFD数值模拟的方法对分离器关键结构参数进行单因素分析,通过正交试验对结构进行优化。仿真结果表明:最大除砂效率为89.55%;在关键结构中,入口螺旋角度是泥砂是否能被有效分离的主要影响因素;最优的结构参数是入口数量为6个、螺旋流道结构为圆角形截面、螺旋流道的流域数量为2道、溢流管深度为100mm,涡流导流板与溢流管底端之间的距离为28mm;室内试验的最大除砂效率为84.46%,与数值模拟的最大除砂效率相对误差为6.03%,证明提出的螺旋-旋流器耦合分离器在天然气水合物井下开采分离除砂中具有良好的性能。
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关键词
天然气水合物
井下分离器
计算流体力学
数值模拟
优化设计
除砂效率
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职称材料
题名
天然气水合物井下螺旋-旋流耦合分离除砂器结构优化
1
作者
唐洋
谢娜
何玉发
李泽良
王国荣
机构
天然气水合物国家重点试验室
西南石油大学机电工程学院
油气藏地质及开发工程
国家
重点
试验室
(西南石油大学)
中国石油西南油气田分公司川东北气矿
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第3期1184-1197,共14页
基金
天然气水合物国家重点试验室开放基金资助项目(2022-KFJJ-SHW)
国家重点研发计划项目(2021YFC2800903),国家自然科学基金资助项目(52374011)。
文摘
为解决天然气水合物在开采过程中泥砂无法有效分离、回填,导致回收管路堵塞、储层坍塌的问题,本文提出一种井下螺旋-旋流耦合原位分离器结构。采用CFD数值模拟的方法对分离器关键结构参数进行单因素分析,通过正交试验对结构进行优化。仿真结果表明:最大除砂效率为89.55%;在关键结构中,入口螺旋角度是泥砂是否能被有效分离的主要影响因素;最优的结构参数是入口数量为6个、螺旋流道结构为圆角形截面、螺旋流道的流域数量为2道、溢流管深度为100mm,涡流导流板与溢流管底端之间的距离为28mm;室内试验的最大除砂效率为84.46%,与数值模拟的最大除砂效率相对误差为6.03%,证明提出的螺旋-旋流器耦合分离器在天然气水合物井下开采分离除砂中具有良好的性能。
关键词
天然气水合物
井下分离器
计算流体力学
数值模拟
优化设计
除砂效率
Keywords
natural gas hydrate
downhole separator
computational fluid dynamics
numerical simulation
optimization design
sand removal efficiency
分类号
TE973 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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作者
出处
发文年
被引量
操作
1
天然气水合物井下螺旋-旋流耦合分离除砂器结构优化
唐洋
谢娜
何玉发
李泽良
王国荣
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
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