Structure Optimization and Performance Evaluation of Downhole Oil–Water Separation Tools: A Novel Hydrocyclone

水力旋流器 入口 体积流量 计算机模拟 表面积体积比 流量(数学) 分离(统计) 计算流体力学 优化设计 响应面法 材料科学 石油工程 机械 色谱法 数学 计算机科学 工程类 模拟 机械工程 化学 几何学 化学工程 物理 统计
作者
Xiaojie Zhao,Kai Zhao,Xuan Zhang,Yang Gao,He Liu
出处
期刊:Journal of Energy Resources Technology-transactions of The Asme [ASME International]
卷期号:146 (2) 被引量:8
标识
DOI:10.1115/1.4064001
摘要

Abstract Based on the principle of cyclone separation and 3D printing technology, a novel variable pitch hydrocyclone structure was proposed for the axial flow hydrocyclone separators of oil wells. The structural parameters of this variable pitch hydrocyclone were optimized via a combined approach of the Plackett–Burman design, response surface design, and computational fluid dynamics. A quadratic polynomial mathematical relationship between significant structural parameters and separation efficiency was established. The effects of the inlet flowrate, split ratio, and oil phase volume fraction on oil–water separation performance were systematically analyzed. A laboratory test system for oil–water swirl separation was constructed to verify the accuracy of numerical simulation results and the efficiency of the optimized structure. The optimal overflow split ratio, inlet flowrate, and oil concentration for the hydrocyclone are 30%, 96 m3/day, and 2%, respectively. The combination of these optimal parameters results in an experimental separation efficiency of 99.38%, which is higher than that of the conventional structure (98.8%). The experimental results are in good agreement with the simulation results.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
哈哈完成签到 ,获得积分10
1秒前
港港完成签到 ,获得积分10
2秒前
陶醉的剑身完成签到,获得积分10
5秒前
八点必起完成签到,获得积分10
5秒前
碳土不凡完成签到 ,获得积分10
5秒前
7秒前
明某到此一游完成签到 ,获得积分10
8秒前
小欣发布了新的文献求助10
12秒前
风中的爆米花完成签到,获得积分10
16秒前
隔水一路秋完成签到,获得积分10
17秒前
SH123完成签到 ,获得积分10
18秒前
郭自同完成签到,获得积分10
19秒前
finger完成签到,获得积分10
22秒前
华仔应助四叶草采纳,获得10
24秒前
土豪的土豆完成签到 ,获得积分10
26秒前
勤奋幻天完成签到 ,获得积分10
32秒前
852应助3301采纳,获得10
32秒前
Xiao完成签到,获得积分10
35秒前
勺子爱西瓜完成签到,获得积分10
35秒前
大橙子完成签到 ,获得积分10
35秒前
莫欺少年穷完成签到,获得积分10
38秒前
星丶完成签到 ,获得积分10
38秒前
紫罗兰花海完成签到 ,获得积分10
39秒前
杨一完成签到 ,获得积分10
39秒前
3301完成签到,获得积分10
44秒前
guangshuang完成签到 ,获得积分10
53秒前
dreamode应助Betty采纳,获得20
57秒前
Banbor2021完成签到,获得积分10
1分钟前
小欣完成签到,获得积分10
1分钟前
仿生人完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
zho发布了新的文献求助30
1分钟前
桐桐应助gege采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
自觉白开水完成签到 ,获得积分20
1分钟前
1分钟前
四叶草发布了新的文献求助10
1分钟前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
Structural Load Modelling and Combination for Performance and Safety Evaluation 1000
Conference Record, IAS Annual Meeting 1977 820
電気学会論文誌D(産業応用部門誌), 141 巻, 11 号 510
Typology of Conditional Constructions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3571361
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3141938
关于积分的说明 9445003
捐赠科研通 2843388
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1562837
邀请新用户注册赠送积分活动 731366
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 718524