[01244369]紧凑型油气水高效分离技术研发与应用

在国家自然科学基金“油-气-水三相段塞流相分布及流动特性研究”（50676109）、国家科技重大专项“静电聚结技术研究”（2008ZX05026-004-05）、“深水天然气凝析液旋流分离技术”（2011ZX05026-004-04）、国家863计划“水下分离器关键技术研究”（2013AA09A213）、工信部项目“深海水下生产系统分离技术研究”（Z14SJENG0118）等项目的资助下，项目组历经十年攻关，系统完成了理论研究、模拟仿真、样机试验以及工业测试与应用整个研发流程。

流型调控与预分离技术、两级旋流气液分离技术和物理强化油水聚结技术等紧凑型油气水高效分离技术取得了重大突破。

（1）流型调控与预分离技术：发明了变径螺旋下倾整流结构，显著提高了气液流型的转化效率和对恶劣工况的适应能力;开发了段塞流动态模拟方法，完善了多相流动力学理论体系;建立了分离器入口整流结构设计准则，形成了流型调控与预分离技术。

（2）两级旋流气液分离技术：发明了两级旋流气液分离结构，实现了弥散液滴的深度分离，显著提高了气液分离效率;建立了两级旋流分离数值模型，完善了多相分离基础理论;开发了两级旋流分离结构设计软件，形成了两级旋流气液分离技术。

（3）物理强化油水聚结技术：揭示了聚结材料的亲和特性与分离效率之间的关联规律，形成了强化油水分离的科学方法;建立了强化聚结数值模型，发展了油水分离基础理论;形成了聚结材料与结构测试评价方法，完善了物理强化油水聚结技术。

研究成果为我国油气工业提供了一套先进、高效、低成本的分离技术体系和装备，丰富和发展了多相流与分离基础理论，促进了紧凑型高效分离技术的进步。主要技术性能指标如下：

（1）流型调控与预分离技术：流型转化效率高，水力段塞耗散率100%、地形段塞耗散率提高30%，分离效率提高5%，处于国际领先水平。

（2）两级旋流气液分离技术：深度分离弥散液滴，分离液滴中径＜10μm，对间歇流型具有缓冲和调节功能，分离性能提高6%，处于国际领先水平。

（3）物理强化油水聚结技术：强化复杂界面分散液滴的有效聚结，分离性能提高12%，处于国际先进水平。

研究成果在大庆、胜利、长庆等油田得到应用，取得了优异的应用效果，具有显著的经济效益和社会效益。

随着我国陆地油田的深度开发以及海洋石油深水战略的推进，具有创新理念的紧凑型高效分离技术，以其特有的紧凑、高效、可靠等优势，将拥有十分广阔的应用前景。

同时，研究成果为我国深水分离装备的研发积累了大量的核心技术，将提高我国深水油气开发领域的装备水平和竞争力。