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 [ASM 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
华仔应助桂花乌龙采纳,获得10
2秒前
兴奋的嚣完成签到 ,获得积分10
2秒前
MJQ完成签到,获得积分10
2秒前
小鹿呀完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
5秒前
simple应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
K先生完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
5秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
5秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
simple应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
simple应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
simple应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得50
6秒前
紧张的靖荷应助文件撤销了驳回
6秒前
7秒前
苯环完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
小白猪发布了新的文献求助10
8秒前
淡然初蝶完成签到,获得积分10
9秒前
无花果应助会飞的猫采纳,获得10
9秒前
SCO发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
罗小黑完成签到,获得积分10
10秒前
COSMAO应助可乐采纳,获得10
10秒前
liuniao发布了新的文献求助10
11秒前
稳重完成签到 ,获得积分10
11秒前
正己烷完成签到 ,获得积分10
12秒前
YaoHui发布了新的文献求助10
12秒前
Hinsen完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Burger's Medicinal Chemistry, Drug Discovery and Development, Volumes 1 - 8, 8 Volume Set, 8th Edition 1800
Cronologia da história de Macau 1600
Contemporary Debates in Epistemology (3rd Edition) 1000
International Arbitration Law and Practice 1000
文献PREDICTION EQUATIONS FOR SHIPS' TURNING CIRCLES或期刊Transactions of the North East Coast Institution of Engineers and Shipbuilders第95卷 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6160573
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7988839
关于积分的说明 16606062
捐赠科研通 5268758
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2811202
邀请新用户注册赠送积分活动 1791287
关于科研通互助平台的介绍 1658155