基于Fluent的井下油水分离和润滑过程中新型润滑元件设计分析

为解决含水稠油采输时油水分离和降黏减阻的问题,采用Fluent软件对井下油水分离和润滑过程进行数值模拟,并设计出一种新型的润滑元件,使其能就地安装,形成高质量油水环状流,有效控制采出液的含水率,提高含水稠油井采收率,并降低后续原油处理成本.固定入口流速为0.6m/s,分流比为0.5,进行润滑元件结构的单因素分析.结果表明:流体在溢流口处径向速度极小,说明形成的油核几乎不存在偏心现象,轴向速度的存在有利于形成清晰的油水界面,从而利于形成高质量的油水环状流,经过元件的流体分离出部分水后轴向速度也得到了提升,有利于提高原油采收率.进行与仿真模拟相同工况下的室内实验,通过改变流速观察润滑元件的压降值与流型的变化情况.结果表明:合理的入口流速范围内,采用雷诺应力模型(RSM)与混合多相流模型(Mixture)计算模拟润滑元件内部流场情况具有较高的可信度.