Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Северо-Красноярского месторождения-1

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
17.06.2024
Размер:
3.11 Mб
Скачать

68

0.0646 ∙ 6,52 = 1 + 6,5 ∙ (1 − 1) = 0,323

Таблица 2.4

Мольные составы фаз внутри сепаратора.

Xi

Yi

0,0097

0,007

0,0057

0,017

0,0721

0,189

0,0646

0,420

0,1854

0,334

0,0411

0,033

0,1447

0,094

0,1060

0,025

0,1293

0,026

0,1564

0,018

0,0592

0,003

∑X = 0,9913

∑Y =1,167

 

 

5. Вследствие приближенности решения уравнений и некоторой неравновесности разгазирования нефти в сепараторах фактический состав жидкости обогащен легкими углеводородами, а фактический состав газовой фазы обогащен тяжелыми углеводородами, в результате суммы значений Xi и Yi, как правило, отличаются от единицы, что требует перед проведением дальнейших расчетов осуществления соответствующей корректировки. Поскольку основным компонентом газовой фазы, как правило, является метан, он же составляет основную долю легких углеводородов, оставшихся в жидкости, то корректировку (для упрощения задачи) проводят исключительно по метану (

=

1

).

консорциум « Н е д р а»

69

Для жидкой фазы необходимую поправку вычисляют по формуле:

= У 1,000 = 1,167 1 = 0,167

если

Xi 1

по формуле:

 

= 1,000 Уi

В первом случае откорректированная мольная доля метана находится по формуле:

 

= − ∆

 

XiOTK = −0.167

6. Рассчитаем молярную массу отсепарированной нефти:

Мн

= 0,2

 

0,11

н

 

н

 

МН = 0,288710,640,11 =230,1 7. Молекулярную массу остатка определяют по формуле института «Гипровостокнефть»:

(2.16)

М0 =1,011 Мн +60

М0 =332,45

8. Зная максимальную нагрузку на сепаратор по жидкости ( G ) и обводненность продукции максимальную нагрузку на сепаратор по нефти:

н

, найдем

консорциум « Н е д р а»

Q

= Qж (1 )

н

н

QH =1000 (1-0,8) =200 м3/сут

70

(2.17)

11. Принимая плотность нефти в сепараторе равной плотности отсепарированной нефти (для создания необходимого запаса надежности), найдем массовую нагрузку сепаратора по нефти:

 

 

 

 

= Q

 

 

 

 

G Н

н

н

 

 

 

 

 

 

GH =200∙ 887=177400 кг/сут =2,05 кг/с

 

Результаты расчета.

 

 

 

 

 

 

Qрасч = 200 м3/сут >Qреал = 1000 м3/сут.

Сепаратор

перегружен,

необходимо

установить

 

дополнительный

(2.18)

сепаратор.

консорциум « Н е д р а»

71

Механический расчет Нефтегазоосепаратор предназначен для сепарации нефти и попутного газа в промысловых установках подготовки

нефти к транспорту.

Условное (расчетное) давление в аппарате – 6 кгс/см2 (0,6 Мпа).

Расчетная температура стенки – +100С (373К).

Рабочая среда – газ. Характеристика среды взрывоопасная, высокотоксичная.

Максимальная производительность сепаратора 5000 тыс.нм3/год.

Рабочий объем аппарата – 180 м3. Номинальный – 200 м3.

Расчет обечайки, работающей под избыточным внутренним давлением:

Материал обечайки сталь 16ГС ГОСТ 5520-79;

Температура стенки расчетная 100 С;

D= 1600 мм

 

- внутренний диаметр сосуда или аппарата;

 

 

P=1,6 МПа

- избыточное расчетное внутреннее давление;

 

[σ ]= 160 МПа

- допустимое напряжение при расчетной температуре;

 

 

р=1,0 – коэффициент прочности продольного сварного шва;

Расчет:

Исполнительная толщина стенки обечайки: SSr+C

консорциум « Н е д р а»

72

где C=2,8 мм - сумма прибавок к расчетной толщине стенки

Принимаем

С=С1 2 3

где С1= 2 мм - прибавка к расчетной толщине обечайки для компенсации коррозии и эрозии;

С2= 0,8 мм - прибавка для компенсации минусового допуска;

С3= 0 мм - прибавка технологическая.

С= 2+ 0,8 = 2,8 мм

Sr=8,04 мм

- расчетная толщина стенки обечайки;

Sr =

P D

 

 

σ

 

P

 

2

p

 

 

 

 

 

Sr =

1,6 1600

= 8,04 мм

160 11,6

2

 

Принимаем

S=12 мм

 

 

Допускаемое избыточное внутреннее давление:

P =

2 σ P (S C )

 

 

D + (S C )

 

 

 

P =

2 160 1 (12 2,8 )

= 1,829 МПа

1600 + (12 2,8 )

 

 

Формулы применимы при выполнении условия:

консорциум « Н е д р а»

73

S C 0,1

D

122,8 = 0,0050,1

1600

Расчет выполнен по ГОСТ 14249-80.

Расчет эллиптических днищ, работающих под избыточным внутренним давлением.

Днище по ГОСТ 6533-78, материал днища сталь 09Г2С ГОСТ 5520-79, температура стенки расчетная 100 С.

D= 1600 мм

 

- внутренний диаметр сосуда;

 

 

 

 

 

 

P=1,6 МПа

- избыточное расчетное внутреннее давление;

 

 

 

 

 

[σ ]= 160 МПа

- допустимое напряжение при расчетной температуре;

 

 

 

 

 

 

H= 400 мм

- высота выпуклой части днища без учета цилиндрической части;

 

 

 

 

 

R= 1600 мм

- радиус кривизны в вершине днища равен:

 

 

 

 

 

 

D

2

 

 

 

R =

 

(5)

 

4

H

 

 

 

 

 

где

R=D

- для эллиптических днищ с H = 0,25 D ;

 

 

 

U=1,0

 

- коэффициент прочности сварного шва.

 

 

 

Расчет:

Исполнительная толщина стенки:

S1S 1r +C

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»

S1r = 8,02 мм

где

C=2,8 мм

74

-расчетная толщина стенки днища;

-сумма прибавок к расчетной толщине стенки:

С=С +С

2

3

1

 

где

С

=

2

 

С3=

С = 2 мм

- прибавка к расчетной толщине обечайки для компенсации коррозии и эрозии;

1

 

 

 

0,8 мм

- прибавка для компенсации минусового допуска;

 

0 мм - прибавка технологическая.

С = 2 + 0,8 = 2,8 мм

S

=

P R

 

σ 0,5 P

1r

2

 

S

1,6 1600

= 8,02 мм

 

 

1r

2 1 160 0,5 1,6

 

 

 

S

8,02 + 2,8 = 10,82 мм

1r

 

 

 

Принимаем S1= 12 мм

Допускаемое внутреннее избыточное давление:

 

2

(S C)

σ

 

 

P =

 

1

 

 

 

R+0,5 (S

C)

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

P =

2 (12 2,8 ) 1 160

= 1,834 МПа

1600 + 0,5

(12

2,8 )

 

 

Формулы применимы при выполнении условия:

консорциум « Н е д р а»

0,002S1C 0,1

D

75

12 2,8

= 0,005< 0,1

1600

 

0,2HD 0,5

400

= 0,25 < 0,5

1600

 

Расчет выполнен по ГОСТ 14249-80.Расчет отстойника

консорциум « Н е д р а»

76

2.4 Технологический расчет отстойника

Отстойник стоит на УПСВ. Для расчета выбираем аппарат Буон Сначала продукция поступает в аппараты С-1, С-2, после них Буон.

Точный расчет отстойника с подачей эмульсии под водяную подушку.

Исходные данные:

Характеристика

Значения

 

 

 

 

 

1.

Реальный расход эмульсии

Q = 0,0139

м

3

/ с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

= 0,6

 

 

 

 

 

8.

Объемная доля дисперсной фазы после отстоя

К

 

= 0,2

 

 

 

 

 

 

9.

Плотность дисперсной среды

 

 

 

=1150кг / м

3

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Плотность дисперсной фазы

 

 

 

 

= 887 г / м

3

 

Ф

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. Вязкость дисперсной среды

 

 

 

 

=10,6 *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.

консорциум « Н е д р а»