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作者：李枫;齐琳;刘彩玉;
单位：东北石油大学机械科学与工程学院;黑龙江省石油石化多相介质处理及污染防治重点实验室;
摘要：为了进一步解决井下油水分离中采出液含砂对油田开发的不利影响，基于重力沉降原理设计一种井下脱砂型重力-旋流分离器新结构，借助响应曲面设计结合CFD-DEM(数字高程模型)数值模拟方法，对脱油除砂分离器的除砂腔结构参数进行优化设计。系统分析除砂腔的3个结构参数除砂腔高度H、除砂腔宽度w、金属片长度h对固液分离效率E的影响规律，确定除砂腔的最优结构参数H为92.905 mm、w为15.958 mm、h为30.175 mm。针对响应面优化结果与初始结构开展分离性能对比研究，结果表明：优化后的脱砂型重力-旋流分离器的除砂效率为91.83%,较初始结构提高了16%;油相效率为99.52%,较初始结构提高了0.7%。构建除砂腔高度、除砂腔宽度、金属片深度与固液分离效率间的多元线性回归方程，并采用方差分析法验证公式的精度及可行性。研究可为油田开采井下除砂技术的应用提供参考。
关键词：固液分离;;重力沉降;;水力旋流器;;响应面优化;;分离性能
基金资助：提高油气采收率教育部重点实验室开放课题(NEPU-EOR-2021-004);; 大庆市指导性科技计划项目(ZD-2021-38)
