Проект
(на стадії затвердження)
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Полтавський національний технічний університет
імені Юрія Кондратюка
Кафедра видобування нафти і газу та геотехніки
Методичні рекомендації
щодо виконання
розрахунково-графічної роботи
з дисципліни
«ГАЗОГІДРАТНІ ТЕХНОЛОГІЇ В НАФТОГАЗОВІЙ ГАЛУЗІ»
для студентів ЗА НАПРЯМОМ ПІДГОТОВКИ
8.05030401 «Видобування нафти і газу»
ДЕННОЇ формИ навчання
Полтава 2012
Методичні рекомендації щодо виконання розрахунково-графічної роботи з дисципліни “Газогідратні технології в нафтогазовій галузі” для студентів за напрямом підготовки 8.05030401 «Видобування нафти» і газу денної форми навчання. – Полтава: ПолтНТУ, 2012. – 22 с.
Укладачі: Л.О. Педченко, ст. викладач
М.М. Педченко, ст. викладач
Відповідальний за випуск: М.Л Зоценко, завідувач кафедри видобування нафти і газу та геотехніки, доктор технічних наук, професор.
Рецензент: О.В. Бандуріна, к.т.н., доцент
Затверджено науково-методичною
радою університету
від ________20_ р., протокол № __
Коректор _____________
-------- --
Зміст
Вихідні дані для розрахунково-графічної роботи …………………………. 4
Умови утворення газових гідратів…………………………………… 7
Вміст вологи в природному газі ……………………………………… 9
Склад і структура гідратів……………………………………………… 11
Місця утворення газогідратів …………………………………………….. 13
Утворення гідратів в сквердловинах і способи їх усунення …………. 17
Утворення гідратів в газопроводах …………………………… 21
Розрахунок витрати інгібітора на об’єкті …………………………………. 23
Гідравлічний і тепловий розрахунок шлейфів……………………………. 25
Розрахунок кількості інгібітора ………………………………………. 34
Вихідні дані для розрахунково-графічної роботи по курсу ,,Газові гідрати в нафтогазовій галузі”
Рекомендована форма розрахуково-графічної роботи
Вихідні дані: 1) склад газу;
2) термобаричні параметри газу, зовнішнього середовища;
3) геометричні характеристики трубопроводу та схема його прокладки (ґрунт, повітря);
4) тип інгібітора.
Розрахункова частина
Зміст
1.Вступ
2.Визначення термодинамічних умов утворення газогідратів по спрощеним методикам
3.Розрахунки рівноважних параметрів утворення газогідратів з використанням додатків статистичної теорії
4.Визначення зони можливого гідратоутворення в свердловинах
5.Визначення зони можливого гідратоутворення в шлейфах
6.Розрахунок витрат інгібітору для попередження утворення та відкладення газогідратів
7.Вибір способу ліквідації газогідратних відкладень
8.Висновки.
Список літературних джерел
Графічна частина
Термодинамічна діаграма Р-t гетерогенного стану системи газ-вода для заданого складу газу
Схема трубопроводу.
Схема вводу інгібітора.
Схема пристрою для ліквідації газогідратних пробок
Рекомендований об’єм : розрахункова частина – 25 – 30 стор. ;
графічна частина – 4 аркуші формату А4 (А3).
Таблиця 1 – Вихідні дані для виконання розрахунково-графічної роботи
Варіант ( по № в списку) |
Тиск на початку трубопр., Р1 , бар |
Тиск в кінці трубопр., Р2, бар |
Темпер. газу на початку шлейфа, 0 о С |
Темпер. навколиш- нього сере довиша, 0 о С
|
Дебіт газу, тис. м3 /доб |
Довжи- на трубо- прово- ду, тис.м |
Внутр. діаметр трубо- прово- ду, м |
1 |
150 |
110 |
+20 |
+7 |
38 |
5 |
0.3 |
2 |
+5 |
+10 |
-1 |
+5 |
+1 |
+2 |
|
3 |
+10 |
-20 |
0 |
+2 |
+3 |
0 |
-0,05 |
4 |
-5 |
0 |
-2 |
0 |
0 |
-1 |
-0,1 |
5 |
+12 |
+30 |
-3 |
+3 |
+2 |
0 |
+0,05 |
6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
+ 3 |
|
7 |
-7 |
0 |
0 |
-1 |
+6 |
+0,5 |
+0,1 |
8 |
0 |
-10 |
+2 |
0 |
0 |
0 |
+0,15 |
9 |
0 |
-30 |
-4 |
-2 |
+4 |
0 |
-0,1 |
10 |
+15 |
0 |
+2 |
+1 |
-5 |
+3 |
|
11 |
0 |
-15 |
+5 |
0 |
0 |
+1,5 |
-0,05 |
12 |
-10 |
+25 |
-2 |
0 |
+3 |
0 |
+0,15 |
13 |
0 |
-18 |
0 |
-3 |
+4 |
0 |
+0,15 |
14 |
+17 |
0 |
0 |
0 |
-3 |
+2,7 |
-0,15 |
15 |
+20 |
0 |
+6 |
0 |
0 |
-2 |
|
16 |
-15 |
-37 |
0 |
-2,5 |
-5 |
+5 |
|
17 |
-5 |
-15 |
+3.5 |
0 |
-10 |
0 |
-0.4 |
18 |
+25 |
0 |
+1 |
+3 |
0 |
+4 |
+0.015 |
19 |
+10 |
-23 |
0 |
-1 |
+15 |
+3,8 |
-0,15 |
20 |
-10 |
-5 |
+3 |
0 |
+3 |
+2,5 |
+0,2 |
21 |
+5 |
-10 |
+6 |
+1,5 |
+2 |
0 |
-0,05 |
22 |
+20 |
+15 |
0 |
-1,5 |
+5 |
+4,5 |
+0,05 |
23 |
+15 |
+5 |
+3 |
-2 |
+4 |
-0,5 |
+0.15 |
24 |
-10 |
0 |
-1 |
0 |
-2 |
+6 |
-0,05 |
1. Приймати товщину стінки труби – 0.04 м
2. Провести розрахунки також для випадку покриття трубопроводу шаром теплоізоляції товщиною 0,025 м, (коефіцієнт теплопровідності -0,03 Вт/м*град)
3. При визначенні критеріїв Gr, Pr приймати температуру стінки труби як середню величину температури газу і навколишнього середовища.
4. Значення тиску газу в кінці трубопроводу (шлейфа), Р2, або внутрішній діаметр трубопроводу можна (необхідно) уточнити за результатами розрахунків.
5. В якості інгібітора гідратоутворення прийняти метанол.
Таблиця 2 – Cклад газу для виконання розрахунково-графічної роботи
№
|
СН4 |
С2Н6 |
С3Н8 |
С4Н10 |
С5+вищі |
N2 |
СО2 |
1 |
90,73 |
5,31 |
1,28 |
0,55 |
0,34 |
1,47 |
0,32 |
2 |
-1 |
+0,5 |
+0,5 |
0 |
0 |
|
|
3 |
-0,5 |
0 |
+0,25 |
0 |
|
|
+0,25 |
4 |
+1 |
-0,5 |
-0,25 |
-0,1 |
-0,15 |
|
|
5 |
+1,25 |
-0,15 |
-1 |
|
|
|
-0,1 |
6 |
|
+1 |
-0,75 |
|
-0,1 |
|
-0,15 |
7 |
-2 |
+2 |
|
|
|
|
|
8 |
-2,5 |
+3 |
-0,5 |
|
|
|
|
9 |
+2,5 |
-2 |
-0,3 |
|
|
|
-0,2 |
10 |
-1 |
|
+0,5 |
|
|
+0,5 |
|
11 |
-1,5 |
+0,5 |
+1 |
|
|
|
|
12 |
-1,8 |
+1,1 |
+0,6 |
+0,1 |
|
|
|
13 |
+3 |
-1,5 |
-1,25 |
-0,25 |
|
|
|
14 |
+0,3 |
-2,4 |
+2 |
|
|
|
+0,1 |
15 |
+4 |
-3 |
-0,5 |
-0,35 |
|
|
-0,15 |
16 |
-4,3 |
+2,5 |
+1.5 |
+0,1 |
|
+0,1 |
+0,3 |
17 |
+4,5 |
-2,75 |
-0,75 |
-0,3 |
|
-0,5 |
-0,2 |
18 |
-4,5 |
+2,7 |
+0,8 |
+0,8 |
+0,2 |
|
|
19 |
-3 |
+4 |
-0,6 |
|
-0,05 |
|
-0,35 |
20 |
-3,5 |
+1,55 |
+1,85 |
|
+0,1 |
|
|
21 |
-1,9 |
-0,1 |
+0,9 |
|
|
+0,7 |
+0,4 |
22 |
-5 |
+4,5 |
+0,45 |
+0,5 |
|
|
|
23 |
-5,5 |
+4,2 |
+1,15 |
+0,15 |
|
|
|
24 |
+0,75 |
-0,35 |
-0,25 |
|
|
|
-0,1 |
25 |
+4 |
-3 |
-0,5 |
-0,35 |
|
|
-0,15 |
1.Склад газу заданий в об.%.
2. Варіант вибирається відповідно порядковому номеру призвіща в журналі групи. В якості базового приймається вар. №1 та вносяться для кожного наступного зміни, вказані у строчках відповідного порядкового номера.
3.Розрахунки рівноважних параметрів утворення газогідратів виконати:
а) по формулі Г.В. Пономарьова;
б) з використанням констант фазової рівноваги газ-газогідрат.