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芯管式稠油摻稀混合器設(shè)計及其摻混性能研究

張園; 彭振華; 高定祥; 任海濤; 唐一鑫 中國石油化工股份有限公司西北油田分公司石油工程技術(shù)研究院; 新疆烏魯木齊830011; 西南石油大學(xué)機電工程學(xué)院; 四川成都610500; 油氣鉆井技術(shù)國家工程實驗室鉆頭研究室; 四川成都610500

摘要：摻稀降黏是稠油開采工藝中的重要技術(shù),而混合器是增強摻混效果的主要工具。首先,提出了一種新型芯管式稠油摻稀混合器結(jié)構(gòu),采用芯管微孔外射的方式,實現(xiàn)稀、稠油在環(huán)空內(nèi)摻混,同時根據(jù)“文丘里效應(yīng)”原理設(shè)計變截面錐管結(jié)構(gòu),以形成不規(guī)則湍流,實現(xiàn)二次摻混。該混合器具有摻混效果好、對油液壓降影響小等優(yōu)點。其次,利用CFD（computational fluid dynamics,計算流體動力學(xué)）仿真技術(shù)研究了微孔直徑、微孔密度、噴射角度、內(nèi)錐角和出入口壓差等5個因素對摻混不均勻度系數(shù)和摻稀比的影響。最后,針對塔河油田采油二廠的稠油摻稀開采工況,設(shè)計了一款可對接3 1/2″油管的混合器,并進(jìn)行了室內(nèi)摻混實驗分析,獲得的摻混不均勻度系數(shù)為0.023 4,摻稀比為0.290 1,達(dá)到了理想水平,這表明該混合器具有良好的摻稀降黏性能。研究成果為提高稠油開采效率和減小抽油設(shè)備的故障率提供了新的技術(shù)手段。

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