Серноводского месторождения
.pdf
= |
2 е |
|
D |
||
|
||
|
вн |
где |
e |
– абсолютная шероховатость труб, м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
2 1 10 |
−3 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
= |
|
= 0,0196 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
0,102 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Re |
|
|
= |
59,5 |
|
= 5323 |
|||||
|
|
|
|
пер1 |
|
|
|
8 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
0,0196 |
7 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
R |
|
= |
665 |
− 765 lg 0,0196 |
=100582 |
||||||||
|
|
пер2 |
|
|
|
0,0196 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
38
(2.7)
Так как Re1<Reпер2, следовательно, имеем |
|
переходный режим. Значит коэффициент m=0,25, а коэффициент |
||||||||||||
А=0,3164. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,3164 |
|
4 |
|
2−0,25 |
|
|
|
||
|
|
|
= |
|
|
|
= 0,2414 |
|
||||||
|
1 |
2 |
|
3,1415 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
2−0,25 |
(1,31 10 |
−6 |
0,25 |
1150 450 |
|
||||
P |
= 0,2414 |
0,00093 |
|
|
) |
|
= 1102Па. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
5−0,25 |
|
|
||||||
тр1 |
|
|
|
|
|
|
0,102 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сравним фактические и рассчитанные перепады давления: Скв №30
∆ факт = 1110 Па; ∆ расч = 1102 Па;
∆= 1150 − 1102 = 4,1% 1150
Консорциум « Н е д р а»
39
Из расчёта делаем вывод, что трубопровод работает в нормально режиме. Погрешность между фактическими показателями и расчетными не превышают 5%, дополнительных насосов для увеличения давления не требуется. Потери незначительны, напора текущих насосов достаточно.
2.2 Гидравлический расчет сложного двухфазного трубопровода.
По трубопроводу выполненный из старых стальных труб транспортируется газонасыщенная нефть от скважины №
23 до АГЗУ. Определить общий перепад давления и сравнить с фактическим. Фактический перепад давления 16,5 КПа.
|
Таблица 2.2 |
Параметры трубопровода |
|
Наименование параметра. |
Значение параметра. |
Длина 1 участка |
L1=1900 м |
Внутренний диаметр труб на 1 участке |
D1=90мм |
Общий объемный расход смеси на 1 участке |
Q1=134 м3/сут |
Объемное расходное газосодержание на 1 участке |
1=24 % |
Плотность нефти |
н=874 кг/м3 |
Плотность газа |
г=1,2 кг/м3 |
Консорциум « Н е д р а»
40
Динамическая вязкость нефти |
н=12,6 10-3 Па с |
Динамическая вязкость газа |
г=2,1 10-6 Па с |
Абсолютная шероховатость труб |
е=10-3 м |
Массовое газосодержание на 1 участке |
1=0,068 |
Расчёт: |
|
|
|
|
Определим методику расчёта. |
|
|
|
|
Для этого найдём значения показателей |
W |
и |
|
и сравним их с табличными. |
|
|
н |
г |
|
Т.к обводненность меньше 50%, значит см примерно равна н,
н = 12,6 10−3 = 6000 1000г 2,1 10−6
W = |
G |
|
S |
||
|
где
G –массовый расход, кг/с; S – площадь сечения трубы, м2.
|
|
|
G = Q |
|
|
|||||
G |
= 1,55 10 |
−3 |
|
874 = 1,36 кг / с |
||||||
|
||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
||
|
|
|
S = |
|
|
2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
вн |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
3,1416 0,09 |
2 |
|
|
|
|||
S |
1 |
= |
= |
0,0064 м |
2 |
|
||||
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
4 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
W1 = 0,00641,26 = 196
Консорциум « Н е д р а»
W,кг/м2 ∙ с
До 100
Свыше 100
Независимо
Так как
|
н |
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
г |
|
|
|
|
41
Таблица 2.3
|
н |
Определение методика расчета |
|
|
|
Методика расчета |
|
|
в |
|
|
Свыше 1000 |
|
Локкарта-Мартенелли |
|
Свыше 1000 |
|
Чисхолма |
|
До 1000 |
|
Фриделя |
|
и > 100, то применяем методику Чисхолма.
Исходное уравнение:
∆ = ∆ |
+ ∆ |
∙ (Г2 − 1) ∙ { ∙ [х ∙ (1 − х)]2− |
|
+ х2− } |
|
2 |
(2.10) |
||||
0 |
0 |
|
|
|
|
Определим параметр Чисхолма для шероховатых труб:
Г2 = н = 874 = 722г 1,21
Найдем массовое газосодержание:
х = ;
где = ∙ ;
= ∙ = 1,55 ∙ 10−3 ∙ 0,24 = 3,72 ∙ 10−4 м3/с= 3,72 ∙ 10−4 ∙ 1,21 = 4,5 ∙ 10−4 кг/с
Тогда:
Консорциум « Н е д р а»
42
х = 4,5 ∙ 10−4 = 3,31 ∙ 10−4 1,36
Для шероховатых труб: → 0.
Наконец найдем перепад давлений:
∆ = 15834 + 15834 ∙ (722 − 1) ∙
∙ {15 ∙ [0,000331 ∙ (1 − 0,000331)]2 + 0,0003312} = 16421 Па
Сравним фактические и рассчитанные перепады давления: Скв №71
∆ факт = 16500 Па; ∆ расч = 16421 Па;
∆= 16500 − 16421 = 0,48% 16500
Из расчёта делаем вывод, что трубопровод работает в нормальном режиме. Погрешность между фактическими показателями и расчетными не превышают 5%, дополнительных насосов для увеличения давления не требуется. 2.3
Расчет отстойника Отстойник №1 находится на УПН «Якушкинская»
Технологический расчет отстойника Точный расчет отстойника с подачей эмульсии под водяную подушку. Исходные данные:
Характеристика |
Значения |
|
1. Реальный расход эмульсии |
Q = 0,0316 |
м3 / с |
Консорциум « Н е д р а»
43
2. |
Длина отстойника |
L = 19,8 |
м |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Радиус отстойника |
RB |
= 1,5 |
м |
|
|
|
|
4. |
Высота водяной подушки |
h1 |
= 1,25 м |
|
|
|
||
5. |
Максимальный взлив |
h2 |
= 1м |
|
|
|
|
|
6. |
Минимальный взлив |
h3 = 0,25 |
м |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
7. |
Объемная доля дисперсной фазы до отстоя |
Н |
= 0,7 |
|
|
|
||
8. |
Объемная доля дисперсной фазы после отстоя |
К |
= 0,35 |
|
|
|
||
9. |
Плотность дисперсной среды |
|
|
=1150кг / м |
3 |
|||
С |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10. Плотность дисперсной фазы |
|
|
= 874 кг / м |
3 |
|
|||
Ф |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11. Вязкость дисперсной среды |
|
|
=12,6 *10 |
−3 |
Па * с |
|||
С |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Чертеж отстойника представлен на рисунке 2.1
РАСЧЕТ:
Расчет базируется на ряде следующих положений, качественно описывающих реальную картину гравитационного осаждения полидисперсной эмульсии в типа В/Н в стесненных условиях в двигающей жидкости.
1.За время прохождения эмульсии от входа до выхода отстойника концентрация дисперсной фазы изменяется как вдоль аппарата, так и по его высоте.
2.За время прохождения эмульсии от входа до выхода отстойника ее вязкость изменяется как вдоль аппарата,
так и по его высоте.
3.За время прохождения эмульсии от входа до выхода отстойника ее линейная скорость изменяется как
вдоль аппарата, так и по его высоте.
Такой сложный характер поведения реальной эмульсии в аппарате неизбежно требует ряда упрощений:
Консорциум « Н е д р а»
Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:
«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»
Консорциум « Н е д р а»
44
Четреж отстойника
Рис 2.1
Пренебрежем толщиной входного слоя, который образуется между нефтью и водяной подушкой.
Будем вести расчет, используя понятие (
d |
MIN |
|
).
Консорциум « Н е д р а»
45
Будем считать время отстоя равным среднему времени движения эмульсии вдоль зоны отстоя.
Схема горизонтального отстойника
L
D |
Э |
|
Э
Водянаяподушка
h |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В
Н
h2
h1
Зная Н |
и К |
, с помощью таблице 2.1. определяют минимальный размер капель дисперсной фазы ( |
удаляются в данном отстойнике.
Усредненное распределение дисперсной фазы по d
d
m
in |
), которые |
Таблица 2.1
d м *10 |
−6 |
|
3 |
4 |
5 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
80 |
100 |
|
200
Консорциум « Н е д р а»
0,05
Для этого,
0,15 0,2 0,18
вычисляют |
|
0,15 0,08
как разницу
0,05
|
Н |
|
и
0,03
В |
, |
46
0,03 0,02 0,02 0,04
двигаясь справа налево по нижней строке табл., суммируются
указанные
превышая)
в ячейках величины до тех пор пока найденное слагаемое не станет равным (или минимальным не
.
Консорциум « Н е д р а»