Карагайского месторождения
.pdf
Консорциум « Н е д р а »
159
Х2
2
=
|
|
|
|
|
2-1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
0,015 |
1,179 |
0,00243 |
|
|||||||||
1- |
|
|
|
|||||||||
|
0,0152 |
|
|
· |
848 |
· |
9,1·10 |
-7 |
=243,797 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Выбираем из таблицы [методичка] для участка АВ трубопровода, для случая, когда Ref 2000 и Reg 2000 значение параметра двухфазности С=5.
2 |
|
|
|
5 |
|
|
1 |
|
f |
1 |
=1+ |
|
|
|
+ |
12,579 |
= 2,489 |
12,579 |
||||||||
Выбираем из таблицы для участка ВС трубопровода, для случая, когда Ref 2000 и Reg 2000 значение параметра двухфазности С=5.
2 |
|
|
|
5 |
|
|
1 |
|
f |
2 |
=1+ |
|
|
|
+ |
243,797 |
= 1,324 |
243,797 |
||||||||
Рf можно найти по формуле Дарси-Вейсбаха:
|
|
|
L v |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
= |
|
c |
|
f |
, |
f |
D |
|
2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
в |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
(71.13)
где - коэффициент гидравлического сопротивления; vc – средняя скорость движения жидкости в трубе, м/с.
= |
64 |
, |
|
Re |
|
||
|
f |
|
|
|
|
|
|
|
= |
64 |
= 3,475 |
|
18,417 |
||||
2 |
|
(71.14)
Консорциум « Н е д р а »
160
v |
|
= |
Q |
f |
, |
|
|
|
|||||
c |
S |
|||||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|||
|
= |
64 |
= 0,124 |
|
514,922 |
||||
2 |
|
(71.15)
|
|
|
v |
|
|
= |
4,35·10-6 |
|
|
|
|
|
|
с1 |
0,008655 = 0,001 м/с |
||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
v |
|
|
= |
0,0003 |
|
|
|
|
|
|
с 2 |
0,05 = 0,006 м/с |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
Рf 1 |
= |
3,475·800·0,0012 · 848 |
= 11,226 Па |
|||||||
|
|
|
|
|
|
2·0,105 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рf 2 |
= |
0,124·700·0,0062 · 848 |
= 5,116 Па |
|||||||
|
|
|
|
|
2·0,259 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зная обе составляющие, находим потери на трение обеих участков трубопровода по формуле (3.5).
Р = |
2,489 · 11,226 = 1 Па |
||
|
1 |
|
|
Р |
= |
1,324 · 5,116 = 6,774 Па |
|
2 |
|
||
Найдём общие потери давления: |
|
|
|
Ртрi |
= Ртр1 + Ртр2 = 1+6,774 = 7,77 Па |
||
i |
|
|
|
Вывод
Из расчётов можно сделать вывод, что газонасыщенная нефть, по сборному коллектору, способна дойти от скважины до УПСВ «Карагайская» за счёт собственного давления. Потери на трение незначительны. Следовательно,
Консорциум « Н е д р а »
161
дополнительных насосов не требуется.
Консорциум « Н е д р а »
162
10. Гидравлический расчет сложного трубопровода, транспортирующего однофазную жидкость
Технические условия для выполнения расчета
Определить потери давления, которые возникнут при движении по трубопроводу подтоварной воды от УПСВ
«Карагайская» до ВРП-2 и от ВРП-2 до нагнетательной скважины № 182. Схема изображена на рис. 12.1.
|
|
|
|
|
|
Схема движения подтоварной воды |
||||
|
|
|
|
ВРП-2 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
УПСВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Скв. №182 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
«Карагайская» |
|||
|
|
|
B |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
А |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 12.2 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Исходные данные |
|||
1. |
Внутренний диаметр трубопровода на участке AB, м |
|
D1 |
0,098 |
||||||
2. |
Расход жидкости на участке AB, м3/с |
|
|
|
|
Q1 |
0,0051 |
|||
3. |
Длина участка трубопровода AB, м |
|
|
|
|
L1 |
4000 |
|||
4. |
Внутренний диаметр трубопровода на участке BC, м |
|
D2 |
0,098 |
||||||
5. |
Расход жидкости на участке BC, м3/с |
|
|
|
|
Q2 |
0,0051 |
|||
6. |
Длина участка трубопровода BC, м |
|
|
|
|
L2 |
700 |
|||
7. |
Абсолютная шероховатость трубопровода, м |
|
e |
0,002 |
||||||
Консорциум « Н е д р а »
163
8. |
Плотность пластовой воды, кг/м3 |
ρ |
1190 |
9. |
Динамическая вязкость пластовой воды, Па·с. |
μ |
0,0005 |
Результаты расчета
Для горизонтального трубопровода потери вычисляем по формулам Дарси-Вейсбаха:
|
|
|
|
|
L |
v |
2 |
|
|
|
|
|
|
P = |
|
c |
, |
(82.5) |
|||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
тр |
|
D |
|
2 |
|
||
|
|
|
|
|
в |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где L - длина трубопровода, м; |
|
|
|
|
|
|
|
|||
D |
в |
- внутренний диаметр трубопровода, м; |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
g |
|
- ускорение силы тяжести, м/с2; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- плотность жидкости, кг/м3; |
|
|
|
|
|
|
|
hтр - потеря напора, м; |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Ртр - потеря давления, Па; |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
- коэффициент гидравлического сопротивления, зависящий в общем случае от режима течения жидкости и |
|||||||
шероховатости стенок трубопровода; |
|
|
|
|
|
|
|
|||
v |
c |
- средняя скорость течения жидкости, м/с, определяем по формуле: |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
, |
|
|
|||
|
|
(82.6)
Консорциум « Н е д р а »
Консорциум « Н е д р а »
164
где - динамическая вязкость жидкости, Па×с.
|
|
= 0,00051190 = 4,2·10-7 м2/сек |
где |
|
- плотность жидкости, кг/м3. |
Определим режим движения для трубопровода. Для этого определим числа Рейнольдса Re, Reпер1и Reпер2.
Re = |
v D |
вн |
= |
4 Q |
= |
4 Q |
|
, |
||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
вн |
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вн |
|
|
|
где v – средняя скорость движения жидкости в трубе, м2/с.
(82.7)
Re
Re
1
2
= =
4 · 0,0051 3.14 · 0,098 ·4,2·10-7 = 157767,82
4 · 0,0051 3.14 · 0,098 ·4,2·10-7 = 157767,82
Так как ReАВ 2320
трех типов:
-если 2320 Re
труб;
-если Reпер1 Re
и ReВС>2320, то режим течение на участке АВ, ВС - турбулентный. Турбулетное течение бывает
Re |
пер1 |
, то это режим гидравлических гладких |
(82.8) |
|
|
||
|
|
|
|
Reпер2 , то это режим переходной зоны; |
(82.9) |
||
Консорциум « Н е д р а »
- |
Re Reпер2 |
, то это режим квадратичного трения. |
|||||||
|
|
Re |
|
|
= |
59,5 |
, |
|
|
|
|
пер1 |
|
8 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Reпер2 = |
|
665 − 775 lg |
, |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где – относительная шероховатость внутренней стенки трубы.
= 2 е ,
Dвн
где е – абсолютная шероховатость труб, м.
|
|
= |
2 · 0,002 |
= 0,041 |
|
1 |
0,098 |
||||
|
|
||||
|
|
|
|
||
|
|
= |
2 · 0,002 |
= 0,041 |
|
2 |
0,098 |
||||
|
|
||||
|
|
|
|
165
(82.10)
(82.11)
(82.12)
(82.13)
Находим число Рейнольдса на участке АВ:
Re |
пер1(1) |
|
=
59.5
0,0412 = 2290,38
Re |
пер2(1) |
|
=
665 - lg 0,041
0,041 = 42102,93
Находим число Рейнольдса на участке ВС:
Консорциум « Н е д р а »
vk.com/id446425943
Консорциум « Н е д р а »