شبیه سازی جریان در جداکننده های چند فاز نفت و گاز

به هنگام رسیدن نفت خام به سطح زمین به منظور فرستادن آن برای ذخیره و یا یک پالایشگاه باید مراحلی طی گردد. در حقیقت هدف از امکانات سرچاهی جداسازی تولیدات چاه است. معمولا یک تفکیک گر چند فاز اولین دستگاهی است که از طریق آن جریان سیال به دیگر تجهیزات فرستاده می شود. در این پژوهش یک جداکننده افقی دو فاز (نفت و گاز)، متعلق به شرکت ملی مناطق نفتخیز جنوب به صورت سه بعدی به کمک نرم افزار های فلوئنت و گمبیت شبیه سازی شده است. این شبیه سازی درک مناسبی از مشخصه های میکروسکوپیک و ماکروسکوپیک جریان دوفاز در جداکننده را فراهم می کند. برای شبیه سازی از یک ترکیب کارآمد از مدل چند فازی vof و مدل فاز گسسته برای جریان سیال و قطرات (یا ذرات جامد)، همچنین مدل k-? قابل درک برای آشفتگی جریان استفاده شده است. شبیه سازی ها در دو پیکربندی متفاوت برای ورودی جداکننده انجام شده است. در حالت اول منحرف کننده ورودی به صورت یک صفحه ساده و در حالت دوم به صورت یک سیکلون در نظر گرفته شده است. شبیه سازی چکونگی انتشار تاثیر هندسه وروی بر جریان پایین دست و در نتیجه اثر آن بر جداسازی فاز ها را نشان می دهد. نتایج شبیه سازی ها پروفیل سرعت در مقاطع مختلف در جداکننده برای هر دو حالت و همچنین بازده جداکننده برای جدایش قطرات مایع (یا ذرات جامد) با استفاده از نمونه گیری در خروجی گاز و نفت را نشان داد. با توجه به نتایج، جداکننده با ورودی سیکلونی باعث آرام نمودن جریان در جداکننده و همچنین باعث افزایش بازده جدایش قطرات مایع (یا ذرات جامد) در جداکننده می شود. نتایج بدست آمده از شبیه سازی با پژوهش های پیشین صورت گرفته مقایسه گردید که تطابق قابل قبولی مشاهده شده است.