螺桿泵轉速對油水旋流分離管流場特性的影響

基金項目：國家自然科學基金區域創新發展聯合基金項目“同井注采井筒關鍵湍流場域離散相運聚機理及動力學行為研究”（U21A20104）；東北石油大學人才引進科研啟動經費資助項目“小直徑圓管油水兩相螺旋流場測量及分離機理研究”（2020KQ19）。

趙立新，余帆，徐保蕊，等.螺桿泵轉速對油水旋流分離管流場特性的影響98-106

Zhao Lixin，Yufan，Xu Baorui，et al.Influence of rotation speed of screw pump on the flow field characteristics of oil-water cyclone separation pipe98-106

旋流分離器在井下采油螺桿泵作用下會發生復雜的振動現象，對旋流分離器內部流場造成一定影響。為研究螺桿泵不同轉速下旋流分離器內部流場的變化規律，以同井注采工藝中螺桿泵作用下的旋流分離管柱為研究對象，針對振動壁面旋流分離管柱結構及工作特點，基于計算流體動力學方法、計算固體力學方法以及流固耦合理論，建立流固耦合力學模型；利用流固耦合分析方法，對雙螺桿泵轉動條件下井下旋流分離管柱內速度場、油相分布、渦量及湍動能等流場特性進行分析。分析結果表明：隨著螺桿泵轉速升高，分離器內切向速度和軸向速度強度逐漸減弱，徑向速度的不對稱性逐漸加劇，轉速的周期性變化還會造成徑向速度場分布的偏移；螺桿泵不同轉速下旋流分離器內部渦量分布不同，隨著轉速升高，溢流管以及錐段部分附近相關流場的渦旋明顯增強；旋流器溢流口附近油相體積分數會隨著螺桿泵轉速的升高而減小；不同螺桿泵轉動狀態下，大顆粒油滴的分布不同。所得結果可為螺桿泵井下旋流分離同井注采系統的設計及螺桿泵的轉速設定提供參考。

旋流分離管；油水分離；螺桿泵；流固耦合；流場分析；渦量；油相分布

TE934

A

013

Influence of Rotation Speed of Screw Pump on the Flow Field

Characteristics of Oil-Water Cyclone Separation Pipe

Zhao Lixin1，2" Yufan1" Xu Baorui1，2" Jin Yu1" Jiang Minghu1" Lu Mengmei1

（1.School of Mechanical Science and Engineering of Northeast Petroleum University; 2.Heilongjiang Key Laboratory of Petroleum and Petrochemical Multi-phase Media Treatment and Pollution Prevention）

The cyclone separator would experience complex vibration under the action of downhole oil recovery screw pump，which has a certain impact on the internal flow field of the cyclone separator. In order to study the changes in the internal flow field of the cyclone separator under different rotation speeds of the screw pump，taking the cyclone separation string under the action of the screw pump in the injection-production technology of the same well as the research object，based on the structure and working characteristics of the vibrating wall cyclone separation string，the computational fluid dynamics method，the computational solid mechanics method and the fluid-solid coupling theory，a fluid-solid coupling mechanical model was built. Then，the fluid-solid coupling analysis method was used to analyze the flow field characteristics such as velocity field，oil distribution，vorticity and turbulence energy inside the downhole cyclone separation string under the rotating conditions of two-screw pump. The analysis results show that as the rotation speed of the screw pump increases，the tangential and axial velocity intensities inside the separator gradually decrease，the asymmetry of radial velocity gradually aggravates，and the cyclic variation of rotation speed would also cause a migration of radial velocity field distribution. The distribution of vorticity inside the cyclone separator varies at different rotation speeds of the screw pump. As the rotation speed increases，the vortices in the relevant flow fields near the overflow pipe and cone section are significantly enhanced. The oil phase volume fraction near the overflow outlet of the cyclone decreases with the increase of the rotation speed of screw pump. The distribution of large oil droplets varies under different rotational states of screw pump. The research results provide reference for the design of the downhole cyclone separation same well injection-production system and the setting of rotation speed of screw pump.

cyclone separation pipe; oil-water separation; screw pump; fluid-solid coupling; flow field analysis; vorticity; oil distribution

0" 引" 言

井下油水分離技術是提升油田高含水期經濟采收率的有效手段，其基本思想是在油井中預先分離采出液中的油和水，將富油流舉升至地面，含油污水直接回注至相應地層，從而大大降低舉升能耗和污水處理成本，延長油田經濟開采周期，最終提高采收率［1-3］。螺桿泵井下油水分離管柱是井下油水分離技術工藝系統的重要組成部分，主要承擔傳遞扭矩、分離油水、舉升油層產液和回注分離水等功能，管柱的可靠性和高效性是確保井下油水分離技術順利實施的前提。因此，對井下油水分離管柱進行螺桿泵振動流固耦合效應下的流場特性分析，對于掌握井下同井注采工藝可靠性及井下旋流油水分離高效性具有重要意義［4］。

根據井下油水分離原理的不同，井下油水分離系統主要分為重力式油水分離系統和旋流式油水分離系統［5］。重力式井下油水分離系統根據重力原理進行油水分離。旋流式井下油水分離系統對采出液的處理能力較大，回注層與生產層的相互位置不受限，可適用于多種井型。旋流式井下油水分離系統通常是水力旋流器和螺桿泵聯合使用，利用油水密度差采用離心原理進行油水分離，目前相關研究較多，應用較為廣泛，具有性能可靠、系統簡單、占用空間小等優點［6-7］。近年來，眾多學者關于旋流分離技術的研究已得出大量成果［8-12］。然而，這些研究都基于穩定流場，而在井下實際應用過程中，各種原因都會引起整個井下系統產生振動［13-16］，而關于振動條件下旋流分離的研究相對較少。旋流分離是井下工作的關鍵部分，亟待開展較為深入的研究。

本文以同井注采工藝中螺桿泵作用下的旋流分離管柱為研究對象，針對振動壁面旋流分離管柱結構及工作特點，基于計算流體動力學方法（Computational Fluid Dynamics，CFD）、計算固體力學方法（Computational Solid Mechanics Method，CSM）以及流固耦合理論建立流固耦合力學模型［17-18］，利用流固耦合分析方法，對雙螺桿泵轉動條件下井下旋流分離管柱內速度場、油相分布、渦量及湍動能等流場特性進行分析；流體域采用有限體積法，固體域采用有限元法，建立了旋流分離管柱雙向流固耦合的數值計算模型，實現內流場和結構響應的數值計算［19］，探究螺桿泵不同轉速對旋流分離的影響規律。所得結果可為螺桿泵井下旋流分離同井注采系統設計及螺桿泵轉速設定提供參考。

1" 模型建立和設置

1.1" 井下分離系統結構及力學模型建立

采油雙螺桿泵井下注采工藝見圖1。雙螺桿泵采油工藝主要組成部分包括地面驅動裝置、抽油桿柱以及井下驅動螺桿泵和油水分離器［20］。油水分離器工作原理：油水混合液經過進液口進入分離器內部，通過螺旋流道后產生強旋離心力，在旋流腔室內完成分離，輕質相油相聚集在內軸附近，通過溢流管排出，密度較大的水相沿內壁流動至旋流器底流管進而排出，最終完成分離。地面驅動裝置安放在地面井口處，主要作用是實現減速、變速、為井下螺桿泵提供旋轉的動力以及承受抽油桿的軸向載荷等；抽油桿柱的作用是把地面驅動裝置提供的動力傳遞到井下螺桿泵，螺桿泵位于井下，通過內部定子和轉子的嚙合運動將分離后的高含油采出液沿著井筒源源不斷地舉升至地面，同時井下回注泵將分離后的水回注至地下。螺桿泵是井下旋流分離器的主要振動來源，在理想情況下只考慮螺桿泵對旋流器的振動作用，振動位移通過剛性連接傳輸至旋流器。

基于振動壁面旋流分離器結構及工作原理，使用SolidWorks軟件建立井下旋流分離器力學模型，旋流器結構和流體交界面為耦合界面。為便于研究，對旋流分離器一端做激振力處理，另一端做固定支撐處理，所建力學模型如圖2所示。選用的旋流器為主直徑D=50 mm的軸入式油水分離旋流器，其結構簡圖如圖3所示，主要包含入口、溢流口、螺旋流道、柱段旋流腔、底流錐段、底流口等部分。

該旋流器溢流管直徑d=8 mm，旋流器總長L=461 mm，入口腔長度L1=50 mm，螺旋流道長度L2=57 mm，柱段旋流腔長度L3=65 mm。

1.2" 基本參數和設置

入口為速度入口，底流和溢流為自由出流，流體由水相和油相組成，密度分別為1 000和900 kg/m3。湍流模型為雷諾應力模型（RSM），選用Coupled算法對速率和壓力進行耦合處理。固體部分為鋼，溢流分流比設置為30%，底流分流比設置為70%；激振力主要由螺桿泵轉子轉動引起，研究選定的螺桿泵轉速分別為60 r/min（最小轉速）、100 r/min和150 r/min（最大轉速），對應的螺桿泵轉動周期分別為1.0、0.6和0.4 s。3種流固耦合模擬方案見表1。

激振力的計算式如下：

F=meω2sinωt（1）

式中：F為激振力，N；m為螺桿泵轉子質量，kg；e為偏心距，mm；ω為螺桿泵轉動的角速度，rad/s；t為時間，s。

多相流模型為Mixture模型， PBM模型的聚并函數和破碎函數選用Luo函數［21-23］。研究中入口油滴粒徑大小設置為6組，按正態分布設置分布比例，為使其大小接近實驗室工況，油滴尺寸分布參照文獻［24］進行設置，具體油滴粒徑分布設置見圖4。

采用 Transient structural軟件對固體域和流體域進行處理，通過System coupling模塊進行數據交錯迭代耦合求解，動網格采用光順和重構方法進行變形處理。固體部分和流體部分的控制方程在其分界面處符合位移和力的平衡條件。對旋流器兩端施加相應的周期性激振力和固定約束，同時流體將壁面上的壓力載荷傳遞給旋流器，旋流器根據動力學運動方程求解變形，將位移傳遞給流體，實現雙向流固耦合。綜合考慮計算精度、穩定性及計算成本，每一計算時間步長均設定為0.005 s，計算步數為400。

1.3" 流體控制方程

在水力旋流器內流體微元體應滿足兩相質量守恒和動量守恒［25］，兩相流模型采用混合模型。流體域的質量、動量控制方程分別為：

ρt+xjρuj=0（2）

ρuit+xjρuiuj=pxi+xjμuixj-ρu′iu′j———（3）

式中：ρ為流體密度，kg/m3；xj為坐標分量；uj為速度在坐標方向的分量；m/s；j=1，2，3，分別表示3個坐標分量；μ為流體動力黏度，Pa·s；ui、uj為流體速度在某坐標平面上2個方向的分量，m/s；p為壓力，Pa；u′i、u′j分別為xi、xj方向上的脈動速度，m/s。

1.4" 管柱結構動力學方程

在流固耦合分析時，采用有限元法對結構進行離散，考慮管柱結構內外力的共同作用，其結構的動力學方程為：

［M］{δ}+［C］{δ}+［K］{δ}=Ff+Fo（4）

式中：M為質量矩陣，kg；C為阻尼矩陣，N/（m·s-1）；K為剛度矩陣，N/m；Ff為流體對結構的載荷，N；Fo為外界隨時間變化的載荷，N；δ、δ和δ分別為隨時間變化的位移矢量、速度矢量和加速度矢量的結果矩陣，單位分別為m、m/s、m/s2。

1.5" 網格無關性檢驗

采用ANSYS自帶的mesh模塊進行網格處理，流體部分與固體部分網格需單獨處理。為在滿足一定計算精度的條件下節約計算時間，先在穩態流場條件下進行了網格無關性分析。本文探究了6組不同網格數的模型，模擬的分離效率變化結果如圖5所示。由圖5可以看出：隨著網格數增加，分離效率逐漸升高；當網格數達到40萬，分離效率變化不大，40萬、50萬和60萬網格模擬結果間分離效率變化相差僅2%，故選用數量為40萬的網格進行模擬分析。

2" 模擬結果與分析

2.1" 速度場

先提取1 s后S1、S2、S3截面流動穩定狀態下在100 r/min時的位移情況，結果如圖6所示。由圖6可知，激振方向位移呈周期性變化，同一時間點S1截面曲線值最大，S3截面曲線值最小。此外，在1.22、1.50和1.78 s時激振方向位移數值最大，即結構產生最大變形，推測這些時刻可能對流場有較大影響，為此針對1.22 s時的流場進行研究。

對旋流分離器S1、S2、S3截面在60、100和150 r/min 這3種轉速下的切向速度進行分析，結果如圖7所示。圖7中，vtan和vin分別為切向速度和入口速度，m/s；r為徑向位置，m；R為旋流器主直徑，m。由圖7可知，S1、S2、S3截面的切向速度在3種轉速下整體趨勢相似，說明螺桿泵轉速并未改變旋流器切向速度的分布規律，即從邊壁沿著軸心位置先增大后降低，切向速度最大位置基本沒有變化。但對分離器內切向速度的強度量值影響較大，對比同一截面上不同轉速下的切向速度分布曲線可以發現，切向速度隨著轉速的增大而降低，且變化幅值明顯。因此，外渦流區的速度梯度隨轉速的增大而減小。

對旋流分離器S1、S2、S3截面在60 、100和150" r/min 這3種轉速下的軸向速度進行分析，結果如圖8所示。圖8中vax為軸向速度。其中，縱軸負坐標值表示流動方向為向溢流口方向流動，正坐標值表示向底流口方向流動。增大螺桿泵轉速后，軸心處軸向速度反而減小，而軸心處是油相分布比較密的區域，這說明油相向溢流口流動的速度減慢；觀察S3截面上的軸向速度可以發現，螺桿泵轉動條件下，截面軸心處流體向底流流動增強，這說明流體來不及分離就流向底流；觀察軸向速度兩側的峰值，高轉速下的峰值相對于低轉速有明顯的降低，而兩側流體中水含量較高，說明螺桿泵轉動引起的激振會影響水相向下排出。

對旋流分離器S1、S2、S3截面在60 、100和150 r/min 這3種轉速下的徑向速度進行分析，結果如圖9所示。

圖9中vrad徑向速度。螺桿泵的轉速對徑向速度

影響較大，使得本就無序的徑向速度變得更加混亂，尤其在S3截面上體現得最為明顯。觀察3個截面上螺桿泵不同轉速下的徑向速度，在螺桿泵轉動作用下，徑向速度相對軸心位置具有較強的不對

稱性，造成這種不對稱現象的原因可能是螺桿泵轉動帶來的激振位移擾亂了流場的對稱性，即坐標原點對稱兩側的同一位置速度存在較大差異。

這里選取100 r/min轉速S2截面作為研究對象，對比一個周期內速度隨時間的變化，結果如圖10所示。圖10中T表示波動周期。從圖10可以發現，速度隨時間呈現波動狀態，觀察左右兩側邊界可以看出，整個速度場也隨著時間不斷移動。這說明振動不僅影響速度的大小，也對速度場產生了偏移影響。此外，這種波動在研究范圍內并無明顯規律。根據這一流場特性，可以預測轉速對油相分離也會呈現出波動狀態，下面為驗證這一猜想對油相分布進行研究。

2.2" 渦量

渦量是流場重要的物理量之一，它表征了流體流動速度矢量的旋轉程度。圖11為60、100和150 r/min 這3種不同轉速下渦量分布云圖。

由圖11可知，螺桿泵轉動并未改變渦量的整體分布趨勢，即渦量在溢流管周圍出現高值。然而，螺桿泵不同轉動條件下的渦量分布差異較為明顯，在螺桿泵轉速增大的條件下，溢流管內部以及底流管周圍的渦量分布明顯增強。這是因為加入螺桿泵轉動之后，加劇了渦與渦之間的碰撞，使得在溢流腔附近小尺度渦聚集成大尺度渦，且隨著螺桿泵轉速的升高，這種聚集效果更加顯著。

2.3" 湍動能

湍動能是衡量湍流動能的物理量，表征了瞬時速度偏離平均速度的程度，可用湍流強度估算湍動能。其計算公式如下：

k=1.5uvI2（5）

式中：k為湍動能，m2/s2；uv為平均流動速度，m/s；I為湍流強度，I=0.16（Re） （-1/8）；Re為雷諾數。

圖12為湍動能分布云圖。與前文的渦量強度一樣，螺桿泵不同轉動條件并未改變湍動能的整體分布規律：湍動能主要集中在2大部分，一是油水混合相隨螺旋流道流動的外渦區；二是輕質油相流向溢流管的內渦區。內渦區流體在溢流腔區域流道急劇減小，一部分動能轉化為了流體的湍流能量，使得湍動能明顯增大；在旋流腔位置上，流動趨于穩定，湍動能的轉換與消耗不明顯，因此，湍動能不是十分顯著。同時，通過對比不同轉速下的溢流腔湍動能可以發現，隨著螺桿泵轉速的增大，150 r/min轉速條件下湍動能最大，說明該條件下流體動能與湍動能之間的轉化最為顯著。

2.4" 油滴粒徑

油滴粒徑也是影響油相油水分離效果的重要影響因素，因此對60、100和150 r/min 這3種不同轉速下流場中的油滴粒徑分布進行研究，結果如圖13所示。

從整體來看，與其他2個轉速相比，螺桿泵轉速60 r/min下流場中大粒徑油滴分布范圍更大，主要聚集在旋流腔中心接近底流管處，小油滴聚結成較大的油滴，直接體現為油滴的大小分布。由此可以發現，油滴的粒徑規律分布與油相體積分數的規律分布較為一致。這些現象也可由上文對速度場的研究得到解釋：切向速度是影響油水分離的關鍵因素之一，可為油滴提供徑向遷移力，但切向速度隨著螺桿泵轉速的增大而降低，致使油相不易運移到中心區域，進而流向溢流口，隨著水相一起流向底流，從而使大粒徑油滴分布范圍較小，使其更多地分布在底流區域。這里也可結合湍動能分布云圖綜合分析，較強的湍動能可能對油滴起到破碎作用。

2.5" 油相體積分數

在60、100和150 r/min 這3種不同轉速下油相體積分數分布云圖如圖14所示。

在3種不同轉速下，溢流口區域的油相分布相對其他部位來說更高，此時油相集中在溢流管周圍，但隨著螺桿泵轉速的增大，溢流腔附近的體積分數有所減小，說明轉速帶來的激振耦合效應在一定程度上降低了溢流口處油相體積分數，使得旋流器的分離效果下降；不同轉速對油相分離效果的情況不同，轉速越大，分離效果越差，這點可以從前面對速度場的分析得到解釋。

3" 結" 論

（1）隨著螺桿泵轉速升高，分離器內切向速度和軸向速度強度逐漸減小，徑向速度的不對稱性逐漸加劇，轉速的周期性變化還會造成徑向速度場分布的偏移。

（2）螺桿泵不同轉速下旋流分離器內部渦量分布不同，隨著轉速的升高，溢流管以及錐段部分附近相關流場的渦旋明顯增強；湍動能方面，旋流器內較大范圍的湍動能主要分布在旋流腔與螺旋流道壁面處，螺桿泵高轉速條件下的湍動能大于低轉速的湍動能，且分布更為紊亂，表明分離器內流場耗散變強、流場穩定性變差。

（3）旋流器溢流口附近油相體積分數會隨著螺桿泵轉速的升高而減小；不同螺桿泵轉速下，大顆粒油滴的分布不同，轉速越高，其分布范圍更接近底流口處，同時穩定性差的流場會降低分散相油滴顆粒的粒度大小。

［1］

王微．井下油水分離系統結構及類型概述［J］．石油機械，1998，26（12）：48-51．

WANG W. Structure and type overview of downhole oil-water separation system［J］. China Petroleum Machinery，1998，26（12）： 48-51.

［2］" 劉新平，王振波，金有海．井下油水分離采油技術應用及展望［J］．石油機械，2007，35（2）：51-53．

LIU X P，WANG Z B，JIN Y H. Application and prospect of downhole oil-water separation technology［J］. China Petroleum Machinery，2007，35（2）： 51-53.

［3］" 蔣明虎．旋流分離技術研究及其應用［J］．大慶石油學院學報，2010，34（5）：101-109．

JIANG M H. Research and application of hydrocyclonic separation technology［J］. Journal of Northeast Petroleum University，2010，34（5）： 101-109.

［4］" 宮家寧．雙螺桿泵井下油水分離桿柱力學分析及結構優化［D］．大慶：東北石油大學，2016．

GONG J N. Mechanical analysis and structural optimization of twin screw pump downhole oil-water separation column［D］. Da Qing： Northeast Petroleum University，2016.

［5］" 張金山，姜偉，劉慶，等．井下油水分離技術的現狀與展望［J］．化學工程師，2020，34（7）：69-72．

ZHANG J S，JIANG W，LIU Q，et al. Present situation and prospect of downhole oil-water separation technology［J］. Chemical Engineer，2020，34（7）： 69-72.

［6］" 段錚，李鋒，鄒信波，等．井下油水分離的國內外研究現狀［J］．機械工程師，2021（6）：59-62．

DUAN Z，LI F，ZOU X B，et al. Research status of downhole oil-water separation in the world［J］. Mechanical Engineer，2021（6）： 59-62.

［7］" 劉合，高揚，裴曉含，等．旋流式井下油水分離同井注采技術發展現狀及展望［J］．石油學報，2018，39（4）：463-471．

LIU H，GAO Y，PEI X H，et al. Progress and prospect of downhole cyclone oil-water separation with single-well injection-production technology［J］. Acta Petrolei Sinica，2018，39（4）： 463-471.

［8］" 邢雷，李金煜，蔣明虎，等．水力聚結器內油滴聚結特性及運動行為分析［J］．石油機械，2022，50（8）：81-88．

XING L，LI J Y，JIANG M H，et al. Analysis on coalescence characteristics and migration behaviors of oil droplet in hydraulic coalescer［J］. China Petroleum Machinery，2022，50（8）： 81-88.

［9］" 宋民航，趙立新，徐保蕊，等．液-液水力旋流器分離效率深度提升技術探討［J］．化工進展，2021，40（12）：6590-6603．

SONG M H，ZHAO L X，XU B R，et al. Discussion on technology of improving separation efficiency of liquid-liquid hydrocyclone［J］. Chemical Industry and Engineering Progress，2021，40（12）： 6590-6603.

［10］" ZENG X B，ZHAO L，ZHAO W G. Experimental study on a novel axial separator for oil-water separation［J］. Industrial amp; Engineering Chemistry Research，2020，59（48）： 21177-21186.

［11］" PATEL M，PATEL J，PAWAR Y，et al. Membrane-based downhole oil-water separation （DOWS） technology： an alternative to hydrocyclone-based DOWS［J］. Journal of Petroleum Exploration and Production Technology，2020，10（5）： 2079-2088.

［12］" 邱亞東，王尊策，李翠艷，等．流固耦合效應下水力旋流器變徑圓管振動特性研究［J］．化工機械，2015，42（2）：240-244．

QIU Y D，WANG Z C，LI C Y，et al. Study on vibration characteristics of hydrocyclone reducing pipe based on fluid-solid coupling［J］. Chemical Engineering amp; Machinery，2015，42（2）： 240-244.

［13］" 張林，竇益華，于凱強，等．流體激勵下彎管流固耦合振動特性分析［J］．油氣井測試，2017，26（3）：10-14．

ZHANG L，DOU Y H，YU K Q，et al. Analysis of fluid-structure coupling vibration characteristics of elbow under fluid excitation［J］. Well Testing，2017，26（3）： 10-14.

［14］" 李森，張健，王尊策，等．流固耦合作用下水力旋流器內流場的數值模擬［J］．化工機械，2015，42（5）：706-710．

LI S，ZHANG J，WANG Z C，et al. Numerical simulation of hydrocyclones inner flow field under fluid structure interaction［J］. Chemical Engineering amp; Machinery，2015，42（5）： 706-710.

［15］" 趙寧．基于Workbench的流固耦合作用下彎管的振動分析［J］．遼寧化工，2017，46（8）：795-796，799．

ZHAO N. Vibration analysis of elbow under fluid-solid coupling action based on workbench［J］. Liaoning Chemical Industry，2017，46（8）： 795-796，799.

［16］" 金宇，趙立新，徐保蕊，等．振動條件下旋流分離管柱流場特性［J］．化學工程，2023，51（11）：48-54．

JIN Y，ZHAO L X，XU B R，et al. Flow field characteristics of separation string under vibration condition［J］. Chemical Engineering，2023，51（11）： 48-54.

［17］" 張昕，李柯，喬東宇，等.穩定器對下部鉆具組合的動力學影響規律研究［J］.世界石油工業，2022，29（2）：54-60.

ZHANG X， LI K， QIAO D Y， et al. Research on dynamic influence of stabilizer on BHA［J］. World Petroleum Industry， 2022，29（2）：54-60.

［18］" 張志廣.雙缸擺動活塞混輸泵動力學特性理論研究［J］.世界石油工業，2023，30（5）：83-92.

ZHANG Z G. Theoretical research on dynamic characteristics of the swing-piston multiphase pump with double cylinders［J］. World Petroleum Industry， 2023，30（5）：83-92.

［19］" 陳詩雯．地面驅動單雙螺桿泵采油井工況診斷新方法研究［D］．北京：中國石油大學（北京），2018．

CHEN S W. Study on operational condition diagnosing method of PCP system［D］. Beijing： China University of Petroleum（Beijing），2018.

［20］" 張得儉．雙螺桿泵的振動分析及防止措施［J］．機械研究與應用，2001，14（3）：1-5．

ZHANG D J. Vibration analysis and prevention measures of twin screw pump［J］. Mechanical Research and Application，2001，14（3）： 1-5.

［21］" 安杉，陳家慶，蔡小壘，等．T型管內油水分離特性的CFD-PBM數值模擬［J］．化工學報，2017，68（4）：1326-1335．

AN S，CHEN J Q，CAI X L，et al. CFD-PBM numerical simulation of oil-water separation performance inside T junction［J］. CIESC Jorunal，2017，68（4）： 1326-1335.

［22］" 夏宏澤，趙立新，鄭國興，等．含聚合物工況下旋流器分離特性的CFD-PBM數值模擬［J］．化工機械，2020，47（6）：765-772．

XIA H Z，ZHAO L X，ZHENG G X，et al. CFD-PBM numerical simulation of cyclone performance characteristics with polymers［J］. Chemical Engineering amp; Machinery，2020，47（6）： 765-772.

［23］" 尹鐘萬，杜春林，張雙城．控制油滴粒徑提高油水分離效率的探討［J］．油田地面工程，1993（2）：21-23．

YIN Z W，DU C L，ZHANG S C. Discussion on improving oil-water separation efficiency by controlling oil droplet size［J］. Oil-Gasfield Surface Engineering，1993（2）： 21-23.

［24］" 張佳良．振動壁面旋流分離器流固耦合特性研究［D］．大慶：東北石油大學，2016．

ZHANG J L. Research on the coupling fluid field inhydrocyclone［D］. Da Qing： Northeast Petroleum University，2016.

［25］" 曹喜承．簡諧激勵振動下油水兩相旋流分離器流場特性研究［D］．大慶：東北石油大學，2020．

CAO X C. Research on flow field characteristics of cyclone separator for oil-water two-phase under simple harmonic vibration［D］ Da Qing： Northeast Petroleum University，2020.

第一趙立新，教授，生于1972年，2004年畢業于哈爾濱工業大學環境工程專業，獲博士學位，現從事多相流旋流分離技術與設備等研究工作。地址：（163318）黑龍江省大慶市，電話：（0459）6503853。email：Lxzhao@nepu.edu.cn。

通信作者：徐保蕊，email：xubaorui2009@126.comHYPERLINK\"mailto：xubaorui2009@126.com\"。

2024-03-10

王剛慶