稠油是我国的重要资源,其物性受温度的影响较大。而稠油物性的改变则会严重影响除砂器的除砂效果,增加不必要的能量损耗,甚至导致整个除砂系统及管道无法正常运行。本文将利用理论分析与数值模拟相结合的方法研究稠油温度对除砂器除砂性能的影响。主要研究内容如下:(1)研究稠油的性质,分类与组分。了解稠油在不同温度下的特点及对应的动力黏度。(2)基于液固分离原理,建立除砂器的几何模型。采用RNG k-ε模型、对流项的QUICK离散格式、压力梯度项的PRESTO!压力插补格式和压力速度耦合SIMPLEC算法对除砂器液相流场进行数值模拟计算,分析研究液相流场的速度、压力、湍流分布规律。(3)采用DPM模型在液固两相(稠油除砂)与液液固三相(含水稠油除砂)模拟的基础上,改变稠油温度,颗粒直径,油水混合比三个主要参数。经过174组液固两相模拟与162组液液固三相模拟,明确了除砂效率与稠油温度、颗粒直径、油水混合比之间的关系。(4)对模拟结果进行分析,综合考虑提高分离效率与减少能量损耗两方面因素确定了在实际工况中,34℃(动力黏度为1.860 Pa·s)为进行油水混合比为0.2的含水稠油除砂的最适温度;38℃(动力黏度为1.414 Pa·s)为进行油水混合比为0.3的含水稠油除砂的最适温度;43℃(动力黏度为0.564 Pa·s)为进行油水混合比为0.4的含水稠油除砂的最适温度。本文通过以上的研究,可以在日后的工作中通过控制稠油温度使除砂器在进行稠油除砂时处于最优的分离效率,对现场工作的指导具有实际意义。