В настоящее время, в условиях роста обводненности продукции скважин, значительное внимание уделяется проблеме очистки нефтесодержащих подтоварных вод, используемых для заводнения пластов. Для повышения эффективности очистки нефтесодержащей воды в работе предлагается центробежный сепаратор с крыльчаткой. Исследования направлены на верификацию численной модели процесса разделения водонефтяной смеси в центробежном сепараторе путем проведения реального эксперимента. Расчеты проводились с использованием программы Open FOAM. Из известных моделей турбулентности были выбраны наиболее подходящие для исследуемой задачи. По результатам экспериментов получена визуализация вихревых структур в зоне разделения и определена эффективность разделения водонефтяной смеси в центробежном сепараторе. Получены зависимости формирования устойчивого «жгута» нефти от изменения расхода жидкости и частоты вращения крыльчатки. Результаты расчетов хорошо согласуются с полученными экспериментальными данными, что подтверждает адекватность использованной численной модели.

Regarding current increase of well production water cut level, the great attention is paid nowadays to the problem of treating produced oily water used for injection into wells. To improve the efficiency of oily water treatment, a centrifugal separator with vane impellers is introduced. This work aims at verification of numerical model of oily water separation in a centrifugal separator by real experimentation with a variation of fluid flow and impeller speed. The calculations were made using OpenFOAM program. The most appropriate models were selected out of the prominent turbulence models for investigation. The experimental results provided visualization of swirling structures in distribution zone and determined efficiency of oil water separation in a centrifugal separator. They allowed to get the dependency between generating stable “twisted cord” of oil, flow changes and impeller speed. The calculations provided results well consistent with the received experimental data, which proves the adequacy of the used numerical model.