重力作用下帶有積累容腔的開槽過濾器過濾特性研究.pdf

1、采用井下管濾網(wǎng)（過濾器）的過濾過程不僅將對被過濾液體的質量有極大影響，還能夠延長井下工具，泵和井的使用年限。開槽過濾器作為高效低價的原油抽取工具，現(xiàn)在被廣泛應用于油田中。開槽過濾器的使用效果受其結構參數(shù)的影響極大，比如，開槽形狀、尺寸寬度和開槽個數(shù)。同時，固體顆粒的形狀和大小等參數(shù)和其在過濾流中的分布對過濾效果也有影響。
　　本文的主要目的是研宄在安裝了帶有積累室的過濾器內部的流動特性，以及重力作用下固體粒子的行為和分布。這項研宄

2、是井用過濾器和其他井下工具穩(wěn)妥設計的基礎。本文計算了帶有積累室的開槽過濾器的幾何特性并且給出了其在井中安裝的簡圖。基于牛頓運動定律，建立了過濾流中固體粒子所受外力的數(shù)學描述并分析了流動中粒子運動的三種情形。
　　在實驗設定條件下測試一個開槽過濾器，采用高速攝像相機對流動特性進行可視化研宄。利用PIV技術計算固體流速向量場。建立了裝有開槽過濾器的幾何模型、利用Gambit2.2劃分網(wǎng)格并用ANSYS FLUENT13.0軟件進行仿真

3、。在CFD仿真中選擇一個兩相歐拉模型并且針對各相建立了一個標準k-e模型。研宄被測橫截面的在穩(wěn)定和不穩(wěn)定狀態(tài)時的固體向量速度場和固體體積分數(shù)。仿真和試驗研宄表明。帶有積累室的開槽過濾器的性能由出口區(qū)域的固體體積分數(shù)決定。被過濾液體中的固體體積分數(shù)由入口流速的大小決定。不同入口流速下，在積累室中固體體積分數(shù)的積累證實了積累室可以在開槽過濾器中起到附加過濾的功能。這種現(xiàn)象由作用在固體粒子上的重力產生。實驗結果和CFD仿真結果之間具有很好地一