螺杆泵井下油水分离系统设计及地面试验

将地面驱动螺杆泵与井下油水分离系统相结合,设计出一种地面驱动螺杆泵井下油水分离系统,介绍系统的结构组成、工作原理,双流道单螺杆泵衬套工作部分长度及双级串联式水力旋流器设计方法。选择X井进行双级串联式水力旋流器的地面实际介质分离性能试验。结果表明:在一定范围内,分流比越大底流含油质量分数越小,底流含油质量分数随入口流量的增大先减小后增大;当分流比大于0.3、入口流量为24～42 m3/d时,底流含油质量分数小于200×10-6;系统关键装置的设计方法是合理的。     

基于无网格法的浮体与波浪相互作用模拟与试验验证

浮体在波浪中的运动现象广泛存在于海洋石油及新能源领域,属于流固耦合问题,同时涉及自由表面流动和运动边界等复杂现象,使得基于欧拉模式的数值方法并不擅长该类问题的求解。采用一种拉格朗日无网格法,即光滑粒子动力学(SPH)方法,建立流固耦合数值计算模型,模拟浮体在波浪水槽中的运动过程,通过线性波浪理论和水槽试验验证了模型的准确性。结果表明:SPH方法能够有效模拟浮体在波浪作用下的非定常运动,并且捕捉到越浪、浮体侧倾等现象,预测的浮体位移时间关系与试验结果一致;在无约束条件下,浮体在水槽中发生横向位移,且位移受浮体形状和尺寸影响较大。     

新型粉液混配器结构分析与性能优化

现有粉液混配器存在的不足主要表现有:胍胶粉吸入不足,影响混合液黏度;混配过程中,粉包团的产生影响了压裂液质量。结合环形射流原理,设计一种新型粉液混配器,并搭建试验设备。粉液混配器的主要结构包括基液输送管、粉末吸出管、粉液混合管和混合腔等。建立粉液混配器的混合模型进行数值模拟,并进行正交试验,对混配器结构进行优选。结果表明,流体流经加速区域产生的负压约为0.087 4 MPa,固液两相混合均匀。按照优选的结构尺寸得到的负压可达0.0728 MPa,能达到理论值的83.3%,且压裂液中无粉包团产生,压裂液各项参数均符合要求,很好地达到动态混配效果。     

井下油水分离系统电泵机组匹配研究

井下油水分离技术是一项具有良好的经济效益和环保效果的技术.介绍井下油水分离系统的构成和工作流程.针对目前处于试验阶段的井下油水分离系统电泵机组难于同时实现举升和注入的匹配问题,按注水层吸水性能的不同,分别采用对应的匹配方法,并给出用溢流或底流节流嘴来实现匹配的具体步骤,通过地面监测数据进行井下调整.结果表明,井下油水分离系统电泵机组的匹配问题具有较好的技术支持,可促进井下油水分离技术的推广应用.