油井压裂返排液处理系统的研制

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1、分类号TE925学号122020388密级Xi'anShiyouUniversity全日制专业学位硕士学位论文油井压裂返排液处理系统的研制作者姓名陈雷雷导师姓名、职称韩成才副教授学科(专业领域)名称机械工程提交论文曰期2015年5月20日学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书两使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中

2、做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：供卡今日期：1^1^.S.20学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名：日期：导师签名：杯日期：少•注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出（含解密年限等）。中文摘要论文题目：油井压裂返

3、排液处理系统的研制专业：机械工程硕士生：陈雷雷(签名)指导教师：韩成才(签名)摘要随着对环境保护的要求越来越高，以及能源需求的与日俱增，油井压裂返排液的排放标准也越来越严格，这就要求人们对压裂返排液的处理展开深入研究。本文针对油田在采用水力喷砂射孔压裂、放喷、洗井、抽吸联作工艺时，返排液中油、水、砂三相含量差异较大的问题，设计研发了一套油井压裂返排液处理系统，主要目的是将油井压裂返排液中的油、水、砂三相分离开来。首先根据四种工况下返排液的参数，进行不同工况下返排液分离的工艺流程设计。其次针对水力喷砂射孔压裂这一工况中返排液流量大、含砂量高的情况，设

4、计出中心传动除砂器，用以去除绝大部分压裂砂，减少除砂旋流器工作时的含砂量。并且对整套系统中其他设备根据工况进行选型设计，将中心传动除砂器、除砂旋流器、振动筛、螺旋输砂器、油水分离器和离心泵等以不同的组合方式组合在一起，形成四种工况下的配套处理工艺流程。再对中心传动除砂器内部流场的分布情况做了数值模拟分析研究，得到了固液两相体积、密度、速度分布云图。从这些云图上看出分离效果明显，达到了预期的分离目的，验证了中心传动除砂器固液分离的可行性。进一步对中心传动除砂器的结构进行了优化改进，提高其除砂效率。使用单因素法，讨论了结构参数、操作参数和物性参数对中心

5、传动除砂器分离性能的影响。最后对整套系统的自动化控制进行了方案设计。本文将对油井压裂返排液分离技术的研究起到一定的促进作用，也为油水砂三相分离技术的应用领域提供了又一可行措施。关键词：油水砂三相分离；四种工艺流程；中心传动除砂器；数值模拟；自动化控制论文类型：应用研究II英文摘要Subject：DevelopmentofOilWellFracturingFluidTreatmentSystemSpeciality：MechanicalEngineeringName：ChenLeilei(signature)Instructor：HanChengca

6、i(signature)ABSTRACTWiththeincreasinglyhighrequirementsonenvironmentalprotection,andthegrowdemandofenergy,oilwellfracturingfluidisuptothemorestringentemissionstandards,theresearchondisposeoffracturingfluidrequested.Intheassociatedprocessesofhydraulicabrasiveperforatingandfract

7、uring,blowout,washwells,pumping,thereisacontentdifferentiationproblemofoil-water-sandwhenhandlingflowbackfluidinoilwell,designedforOilWellFracturingFluidTreatmentSystem,mainpurposeistoseparateoil,water,sandfromtheoilwellfracturingfluid.Firstly,accordingtotheparametersoffourkin

8、dsofconditionsofflowbackfluid,designtheseparationprocessofflo