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(zhì)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(jià)的原油抽取工具，現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于油田中。開槽過濾器的使用效果受其結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響極大，比如，開槽形狀、尺寸寬度和開槽個(gè)數(shù)。同時(shí)，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(nèi)部的流動(dòng)特性，以及重力作用下固體粒子的行為和分布。這項(xiàng)研宄

2、是井用過濾器和其他井下工具穩(wěn)妥設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。本文計(jì)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(yùn)動(dòng)定律，建立了過濾流中固體粒子所受外力的數(shù)學(xué)描述并分析了流動(dòng)中粒子運(yùn)動(dòng)的三種情形。
　　在實(shí)驗(yàn)設(shè)定條件下測試一個(gè)開槽過濾器，采用高速攝像相機(jī)對流動(dòng)特性進(jìn)行可視化研宄。利用PIV技術(shù)計(jì)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(jìn)行仿真

3、。在CFD仿真中選擇一個(gè)兩相歐拉模型并且針對各相建立了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)的固體向量速度場和固體體積分?jǐn)?shù)。仿真和試驗(yàn)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?jǐn)?shù)決定。被過濾液體中的固體體積分?jǐn)?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?jǐn)?shù)的積累證實(shí)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(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和CFD仿真結(jié)果之間具有很好地一