基于气液分离的天然气双入口优化设计

摘要：

天然气井采出的天然气通常含一定量的液体,这些液体不仅会堵塞管线、阀门,影响流量计计量的精确度,而且还会腐蚀设备、管道、仪表,易引起振动,破坏管道结构,严重影响集输生产管道寿命与安全,因此需尽快对采出液进行气液分离.为此,根据油气田现场采出液工况,设计了双入口气液分离器,并采用欧拉多相流模型,耦合标准k-ε湍流模型,对分离器内部的流场分布和分离特性开展了数值模拟研究.研究结果表明:①由于双入口的存在,分离器入口处湍流强度较小,流动较为平稳,能够增加入口气液混合液的分层程度,减少分离器下部发生折返的气体流量,进而减少气体出口带液量;②当入口液滴粒径大于0.1 mm时,仅有极少量的气体从液体出口流走,能够取得较好的分离效果;③随着分流比的减小,液体出口液体体积分数迅速增加,气体出口液体体积分数缓慢增加;④入口液体体积分数的变化主要影响分离后气体的纯度,对分离后液体的纯度影响较小.结论认为,在实际应用过程中,对于液滴粒径较小的来液工况,无论入口液体体积分数如何变化,均应调节分流比小于入口液体体积分数,使其液位略高于液体出口,以提高气液分离的效果.

关键词：气液分离、双入口、液滴粒径、分流比、液体体积分数、多相流模型、湍流强度

所属期刊栏目：43

分类号：TQ028.8;TK121;TU51

资助基金：广东省基础与应用基础研究基金项目2022A1515010025

在线出版日期：2023-03-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：114-120