郭沛文， 王瑶， 王胜， 张成福， 史仕荧， 史仕军

（1.中海油能源发展股份有限公司 工程技术分公司，天津300452；2. 中国科学院 力学研究所，北京100190;3.武汉世纪金辉农业科技有限公司，武汉430000）

0 引言

井下油水分离是指对于开采中后期的油井，在井下对产出液进行分离，分出的水直接回注地层，剩余的富油相产出地面，这种措施会大大节省油田开采成本[1-2]。虽然井下油水分离具有很多优点，但是井下也有诸多挑战，如空间狭窄、井下无法手工操作等，这就要求分离器不仅结构紧凑，而且性能稳定高效[3]。基于旋流原理的油水旋流分离是一种高效的分离方法，具有广泛的应用前景。但是应用于井下的油水旋流分离器还不成熟[4]。

对于油水旋流分离而言，入口结构是其形成旋流场的关键，是旋流器分离性能高低的关键[5-6]。王军[7]研究了单切向入口和双切向入口对旋流流场的影响，得到切向双入口更能提高油水分离效率的结论。马艺[8]研究了两种不同入口结构即切向式入口和轴流式入口，发现轴入式入口结构更有利于提高油水分离效率。赵立新[9]用数值计算的方法研究了轴入式入口的螺旋叶片圈数、角度等结构对油水旋流分离效果的影响。从上述研究可以发现，采用轴入式入口进行油水分离是油水旋流分离的发展方向[10]。故本文研究轴入式旋流油水分离器入口结构对油水分离的影响，为其井下应用奠定基础。

1 轴入式旋流器油水分离原理及设计

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