分離係數

分離係數（separation coefficient）又稱分離因子（separation factor）。表示某一單元分離操作或某一分離流程將兩種物質分離的程度。通常有兩種定義：單級分離係數，表示物料中兩種物質在某一單元分離操作（單級分離操作）前後相對含量的比值，流程分離係數，表示物料中兩種物質在經過某一分離流程前後相對含量的比值。

基本介紹

• 中文名：分離係數
• 外文名：separation coefficient
• 又稱：分離因子
• 定義：：單級分離係數

介紹

要把流體（氣體或液體）中的組分1和組分2分離，得設法使它們進入兩個可以分離的物相中。若這兩個組分在兩物相中的濃度各不相同，則組分在濃度較高的相中增濃了，另一組分的濃度卻減少了，便可能把這兩組分實現分離。通常把組分1在兩相濃度之比除以組分2在相同的兩相濃度之比稱為分離係數。它的大小反映出兩組分分離的難易程度。分離係數等於1，便不能實現分離；分離係數偏離於1愈大，愈容易被分離。

在一定壓力，溫度條件下，稀溶液中溶質分配在兩個互不相溶的溶劑中，達到平衡時，溶質在兩相中的溶度之比為一常數。稱之為分配係數K。

傳統分離係數

傳統分離係數考慮了鄰井距離的掃描半徑和井眼軌跡的誤差半徑，如圖2所示，其計算公式為：

式中： 為傳統分離係數 ; , 分別為參考點和掃描點處井眼軌跡誤差橢球的長半軸,m； 為法

面距離掃描半徑、最近距離掃描半徑或水平距離掃;描半徑 m 。

圖2 傳統分離係數計算示意

為了區分由不同掃描半徑求得的分離係數，可把式中 分別代表法面距離掃描半徑、最近距離掃描半徑或水平距離掃描半徑時求得的分離係數稱為法面距離掃描分離係數、最近距離掃描分離係數和水平距離掃描分離係數。始終以 ,+ 為分母計算分離係數，相當於把參考點和掃描點處的誤差看作一個以誤差橢球長半軸為半徑的球體。顯然，該方法計算簡單方便，只要利用誤差模型計算出參考點和掃描點處誤差橢球三半軸的長，然後結合掃描半徑，就可以計算出分離係數。但是，該方法在多數情況下高估了井眼軌跡的誤差，計算出的分離係數過於保守。隨著叢式井設計間距的不斷減小，利用該方法計算的分離係數已不能滿足現場需求。

定向分離係數

定向分離係數不僅具有傳統分離係數將鄰井距離掃描計算和井眼軌跡誤差分析結合在一起考慮的優點，而且還考慮了參考點和掃描點處誤差橢球的空間姿態和相對位置，可以更精確地描述鄰井的相對位置關係，如圖3所示。圖3中，點 M 為參考點， P為掃描點，Q 為參考點和掃描點處誤差橢球合為一個誤差橢球後與掃描半徑的交點。定向分離係數可表示為：

圖3 定向分離係數計算示意

式中： 為定向分離係數； 為法面距離掃描半徑、最近距離掃描半徑或水平距離掃描半徑,m ； , 分別為參考井和比較井的井眼半徑， m ；L 為 Q 和 P兩點間的距離,m.

同樣地，為了區分由不同掃描半徑求得的定向分離係數，可把式中 分別代表法面距離掃描半徑、最近距離掃描半徑或水平距離掃描半徑時求得的定向分離係數稱為法面距離掃描定向分離係數、最近距離掃描定向分離係數和水平距離掃描定向分離係數。Benny Poedjono 等人把最近距　離掃描定向分離係數作為鄰井防碰依據，同時規定了根據最近距離掃描定向分離係數進行防碰的規則，見圖4 。

圖4 根據最近距離掃描定向分離係數的防碰規則