Крюковского месторождения
.pdf
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»
70
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
4,7 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Qн = { |
(ρд.ф − ρд.с) ∙ g ∙ dmin |
∙ [ |
|
|
|
|
1 − φср |
|
|
|
|
] |
|
|
+ |
(ρд.ф − ρд.с) ∙ g ∙ dmin |
∙ [ |
1 − φср |
|
|
|
] |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
μд.с ∙ 18 |
|
|
1 − φ ∙ |
√1 − (d |
|
)2 |
|
1 − φ ∙ √1 − (d |
|
)2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
min |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
μд.с |
∙ 18 |
|
|
|
min |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ср |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ср |
|
|
|
|
||||||
∙ |
|
|
|
|
L |
|
|
|
} ∙ |
|
|
L |
|
|
|
∙ Sн ∙ |
|
1 − φвх |
|
|
|
(2.52) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
(D |
− h |
− h |
) |
(D |
− h − h |
) |
1 − 0,5(φ |
− φ |
вых |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
0 |
1 |
2 |
|
|
в |
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
(1168 − 927) ∙ 9,81 ∙ (5 ∙ 10−6)2 |
|
|
1 − 0,53 |
|
|
|
|
|
|
4,7 |
(1168 − 927) ∙ 9,81 ∙ (5 ∙ 10−6)2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
Qн = { |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∙ [ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
] |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
1,1 ∙ 10−3 ∙ 18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 ∙ 1,1 ∙ 10−3 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 − 0,33 ∙ √1 − (5 ∙ 10−6)2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 − 0,53 |
|
|
|
|
4,7 |
|
|
19,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 − 0,965 |
|
|
|
|
|
||||||||||||
∙ [ |
|
|
|
|
|
|
] |
∙ |
|
|
|
|
} ∙ |
|
|
|
|
|
|
|
∙ 4,43 ∙ |
|
|
= |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
(3 − 1,25 − 1) |
(3,6 − 1,25 − 1) |
1 − 0,5(0,965 − 0,10) |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1 − 0,53 ∙ √1 − (5 ∙ 10−6) |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
= 0,021 т/с = 1852 т/сут
где Sн- часть аппарата занятого нефтью. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Для горизонтального отстойника: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Sн = πR2 − R2в ( |
απ |
|
− sin α ∙ cos α) − Rв ( |
βπ |
|
− sin β ∙ cos β) |
(2.53) |
||||
180 |
180 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Sн = 3,14 ∙ 1,52 ( |
8,41 ∙ 3,14 |
|
− sin 8,41 ∙ cos 8,14) − |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|||||||
180 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
−1,52 ( |
80 ∙ 3,14 |
− sin 80 ∙ cos 80) = 4,3 |
|
||
180 |
|
|
где:
Консорциум « Н е д р а »
α = arccos Rв − h1 ; Rв
α = arccos 1,5 − 1,25 = 8,41 1,5
β = arccos Rв − h2 ; Rв
β = arccos 1,5 − 1,25 = 80 1,5
|
|
|
|
φ |
|
= |
|
φн + φк |
; |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
ср |
2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
φср = |
0,965 |
+ 0,10 |
= 0,53,3 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Qрасч = 1852 |
т |
> Qреал = 849,7 |
|
т |
|
|
|||
сут |
сут |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|||||
Отстойник недогружен, поэтому, на УПН необходимость разместить еще один отстойник отсутствует.
Расчет линейной скорости и времени пребывания жидкости в отстойнике Диаметр отстойника для обеспечения ламинарного режима в отстойнике рассчитываем по формуле
d = |
Vж |
1820 ∙ vж |
где d – минимальный диаметр отстойника, обеспечивающий в нем ламинарный режим, м;
Vж – объемный расход жидкости, м3/мин;
71
(2.54)
(2.55)
(2.56)
(2.57)
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»
vж – кинематическая вязкость жидкости, м2/с.
Объемный расход жидкости, проходящей через отстойник, рассчитываем по формуле:
Gж Vж = 60 ∙ ρ20ж
где Gж – массовый расход жидкости, походящей через отстойник, кг/ч;
Gж = 849.7 т/сут= 35405.2 кг/ч;
ρ20ж – плотность воды при температуре в отстойнике , кг/м3.
ρ20ж =1168 кг/м3.
ρ20н – плотность нефти при 20 0С, кг/м3;
ρ20н = 927 кг/м3;
t – температура в отстойнике, 0С; t = 20 0С
Рассчитываем плотность жидкости при температуре в ОГ-200:
ρж = ρн ∙ (1 − В) + ρв ∙ В ρж = 927 ∙ 0,035 + 1168 ∙ 0,965 = 32,4 + 1127,1 = 1159,6 кг/м3
Для обеспечения ламинарного режима в отстойнике, поставим 1 отстойник, расход в нем составит:
Рассчитываем объемный расход жидкости:
35405.2
Vж = 60 ∙ 1159,6 ∙ 1 = 0,51 м3/мин
72
(2.58)
(2.59)
Консорциум « Н е д р а »
Кинематическую вязкость жидкости рассчитываем по формуле:
μ20
v20 = ж
ж ρ20ж
где ν20ж – кинематическая вязкость жидкости при температуре в отстойнике м2/с;
μ20ж – динамическая вязкость жидкости при температуре, Па . с;
Вязкость жидкости определяем по формуле Бринкмана:
μж20 |
= |
μн20 |
|
(1 − ВвхОГ−200)2,5 |
|||
|
|
где Ввх – обводненность жидкости на входе в отстойник, доли единицы;
Ввх = 96,5 %
Рассчитываем динамическую вязкость жидкости при температуре в отстойнике:
0,289 μ20ж = (1 − 0,96,5)2,5 = 0,36 Па ∙ с
Рассчитаем кинематическая вязкость жидкости:
vж20 = 1159,60,36 = 3,1 ∙ 10−4м2/с.
Рассчитываем минимальный диаметр отстойника:
0,51
dmin = 1820 ∙ 3,1 ∙ 10−4 = 0,9 м.
Необходимо установить 1 отстойник с диаметром dф=2,7 м, для обеспечения ламинарного режима.
73
(2.60)
(2.61)
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»
|
|
|
|
|
74 |
Линейную скорость движения жидкости в отстойнике рассчитываем по формуле: |
|
||||
|
|
W = |
Vж |
|
(2.62) |
|
S |
||||
|
|
|
|
||
где W – линейная скорость движения жидкости в отстойнике, м/мин; |
|
|
|
||
V – объемный расход жидкости в отстойнике, м3/мин; |
|
|
|
|
|
ж |
|
|
|
|
|
V =2,3 м3/мин; |
|
|
|
|
|
ж |
|
|
|
|
|
S – площадь сечения отстойника, м2. |
|
|
|
|
|
Рассчитываем площадь сечения отстойника ОГ-200: |
|
|
|
|
|
|
πdф2 |
|
|
|
|
S = |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
||
4
где ф – фактический диаметр отстойника ОГ-200, м;
ф = 3,0 м
= 3,14 ∙ 3,02 = 7,1 м2. 4
Рассчитываем скорость движения жидкости в отстойнике:
0,51
W = 7,1 = 0,072 м/мин;
Рассчитываем время пребывания жидкости в отстойнике:
τ = |
L |
(2.63) |
W |
Консорциум « Н е д р а »
75
где L – длина отстойника, м;
L = 19,8 м;
19,8 τ = 0,072 = 275 мин
Вывод:
Расчет показал, что фактически установленный отстойник справляется с поставленной задачей, время пребывания жидкой фазы в отстойнике больше 10 мин.
Материальный баланс отстойника В отстойник поступает 849.7 т/сут эмульсии с обводненностью 96,5% (3,5% нефть). В отстойнике происходит
обезвоживание. Обводненность на выходе из отстойника составляет 10. (90% нефти – 29,8 т/сут (см. мат баланс сепаратора)). Следовательно, баланс отстойника выглядит следующим образом.
29,8 т/сут − поступает нефти в отстойник
|
0,965 |
= |
29,8 |
; |
|
||
|
|
|
|
||||
|
1 |
x |
|
||||
x = |
1 ∙ 29,8 |
= 30,9 |
т |
||||
|
|
|
|||||
0,965 |
|
сут |
|||||
30,9 т/сут это выход обезвоженной нефти с обводненностью 10%. Остальная жидкость это отделенная пластовая вода.
849.7 − 30,9 = 818.8 т/сут.
818.8 т/сут это отделенная пластовая вода.
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»