复合式油气水分离器研究进展之二——分离器样机试验

摘要

2003年前在陆地和海上油田的油气生产、输送和存储中关注的油气水高效分离问题研究方面,中国科学院力学研究所提出了集重力、膨胀与离心三种原理于一体的复合式油气水分离器.其中螺旋管、梯形管分离是离心分离和膨胀、重力分离的重要手段.2004年在中科院力学所建成的油气水分离模拟试验设备上,对不同油品、不同油水配比和不同流量条件下,进行了梯形管和螺旋管的分离性能试验和数值模拟计算,得到了重要的分离器部件设计准则,如:在螺旋管的设计方面应采用小回转半径,多圈数的螺旋管,在达到大流量分离目的时,用多个螺旋管并联比串联压降损失要小很多;在梯形管设计方面通过控制垂直管高度、内径和数量可以达到膨胀与重力分离的双重效果.在组合应用梯形管和螺旋管等分离部件条件下,对不同油品、油水比进行试验,得到了分离后油中含水率小于1﹪的当代国际先进水平,获得了突破性进展.目前,综合上述成果,按工业使用分离器处理量的1/10缩尺比例设计了新的复合式油气水分离器,样机长4.5m、宽2.2m、高2.5m,全部由不锈钢制成,2005年3月底在中科院力学所实验室内已安装完毕,并开展了样机的模拟实验.在与目前国内最先进的油气水分离器处理量相同的情况下,可降低分离器重量15﹪左右,从实验结果看来还有潜力.在此基础上,下一步将设计全尺度的复合式油气水分离器,用于2005年下半年的陆上油田工业现场试验以考核它的最终指标.