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作者：邓琅;张计春;邓荣;刘宇;
单位：贵州航天天马机电科技有限公司;贵州航天天马机电科技有限公司成都研究院分公司;
摘要：为克服传统降压阀成本高、不耐冲蚀、使用寿命低及易发生冰堵等问题，提出一种基于超音速分离器的采气工艺布局，该装置不仅能有效地实现高压天然气井口降压，还能过滤高压天然气所携带的固体颗粒、水、重烃等杂质。文中选用三维轴对称模型，以气相为可压缩理想气体，液相为不可压缩流体，分析超音速分离器在不同进出口压强、进口总温、水蒸气体积分数的冷凝特性，验证产生冷凝现象的基本规律与机理，阐述该装置在高压条件下冷凝形成的液态水较少，且在Laval喷管段气体流速较高，不会造成阀门、管线或仪表堵塞，并参考新疆井的生产运行表，分析在此工况下的冷凝特性，进而指导工具设计及其现场应用。研究结果表明：通过不同工况下的冷凝分析，超音速分离器在进口高压条件下，在旋流段、Laval喷管段及稳流段的冷凝液态水体积分数呈线性增加，在产生激波后的稳流段液态水体积分数基本不变，而后气流受到装置出口压强的作用，冷凝液态水体积分数再次呈线性增加，且增大超音速分离器进口压强、水蒸气体积分数与降低温度都会加剧产生冷凝现象。
关键词：超音速分离器;;高压天然气;;井口降压装置;;冷凝分析
