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

КРИВОЛУКСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
15.08.2024
Размер:
5.12 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

159

 

 

 

0,05

 

0,15

 

0,2

 

 

0,18

 

0,15

 

 

0,08

 

0,05

 

0,03

 

0,03

 

0,02

 

0,02

 

0,04

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для этого, вычисляют

 

как разницу

 

Н

и

 

В

, двигаясь справа налево по нижней строке табл. 11.1, суммируются

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

указанные в ячейках величины

 

до тех пор пока найденное слагаемое не станет равным (или минимальным не

 

 

 

превышая)

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d = (d min ) = 0,00004 м,

(11.1)

 

Рассчитываются критерий Архимеда, заменял

 

d

r

 

на

(d

m in

)

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r =

(

д.ф

д.с

)

д.с

d

r

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

(11.2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д.с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ar =

4

·

(835 - 1117)· 835 0,00004·3

 

 

3

0,0069 ·2

При

r 36

, следовательно режим Ламинарный.

 

Для Ламинарных условий оседания:

= ·4,2·10-4

 

 

( д.ф д.с ) g dm in

2

 

 

1 ср

 

 

4.7

 

(

д.ф

д.с ) g d

2

 

 

 

Qн

 

 

 

 

 

 

 

m in

 

 

=

 

 

д.с 18

 

 

ср

1 (dm in )

2

 

 

+

 

 

д.с

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

ср

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

L

 

 

 

SН

 

1

вх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1 (d

 

)

2

 

(D

h

h )

 

(D

h

h )

 

1 0,5 (

вх

вых

)

ср

m in

 

 

0

 

1

2

 

в

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(11.3)

где

S

н

 

- часть аппарата занятого нефтью.

Консорциум « Н е д р а »

Для горизонтального отстойника:

 

 

 

 

 

 

 

S

 

=

R

2

 

2

 

 

sin cos

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

R

в

 

 

 

 

 

sin cos

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

180

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

180

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sн

= π·

3,42

-

3,42

1,42·π

- sin 1,42·cos 1,42

 

 

3,42

1,37·π

- sin 1,37·cos 1,37

 

 

2

 

4

4

 

180

·

4

 

 

180

= 9,93

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= arccos

 

в

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= arccos

 

в

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

н

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ср

 

 

 

 

2

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

3,4/2 - 1,45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arccos

3,4/2

 

= 1,42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,4/2 - 1,35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= arccos

3,4/2

 

= 1,37

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

0,65 + 0,45

= 0,55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ср

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

160

(11.4)

(11.5)

(11.6)

(11.7)

Консорциум « Н е д р а »

161

Q

н

 

=

(

(1117 - 835)· 9.8 0,00004·2

 

1 - 0,55

 

 

 

4.7

18 · 0,0069

·

 

 

 

 

 

 

+

 

 

2

 

1- 0,55·

1 - 0,00004

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1117 - 835)· 9.8 0,00004·2

 

1 - 0,55

 

 

4.7

22

 

22

 

1 - 0,65

 

3

+

18 · 0,0069

·

 

 

 

 

 

 

(3,4 - 1,45 - 1,35)

)· ·

(3,4 - 1,45 - 1,35)

·9,93·

 

= 0,19

м /сек

 

 

2

 

 

1- 0,55·

1 - 0,00004

 

 

 

 

1- 0.5 (0,65-0,45)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод по технологическому расчету:

Так как реальный объем эмульсии проходящей через отстойник, меньше чем его пропускная способность,

следовательно, аппарат справляется.

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»

162

12 Гидравлический расчет сложного трубопровода, транспортирующего двухфазную жидкость

Определить потери давления, которые возникнут при движении по трубопроводу газожидкостной смеси от скважины 58 до АГЗУ-13. Движение газожидкостной смеси от происходит по следующей схеме, изображенной на рис. 13.1.

 

 

Схема движения газожидкостной смеси

№58

 

АГЗУ-13

 

 

А

В

С

 

 

Рис. 13.1

 

 

Исходные данные

1.Длина участка АB, L1=220 м;

2.Внутренний диаметр трубопровода на участке АB, D1=0,098 м;

3.Расход смеси на участке АB, QАВ=0,00066 м3/сек;

4.Длина участка ВС, L2=1900 м;

5.Внутренний диаметр трубопровода на участке ВС, D2=0,104 м;

6.Расход смеси на участке ВС, QВС=0,0012 м3/сек;

7.Плотность нефти, ρн=790 кг/м3;

Консорциум « Н е д р а »

163

8.Плотность растворенного в нефти газа, ρг=1,100 кг/м3;

9.Динамическая вязкость нефти, μн=0,33×10 –3 Па·с;

10.Динамическая вязкость газа, μg=8,1·10 –6 Па·с;

11.Объемная доля растворенного в нефти газа, α=0,37;

12.Массовая доля растворенного в нефти газа, х=0,019;

13.Абсолютная шероховатость, e=0,002 м.

Консорциум « Н е д р а »

Результаты расчета

1.Определим методику расчёта.

Для этого найдём значения показателей W и н/ г и сравним их с табличными.

 

 

 

0,33

10

3

 

 

í

=

 

= 40,7

<1000.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8,1 10

6

 

 

ã

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W =

G

,

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где G – массовый расход, кг/с;

S – площадь сечения трубы, м2.

G = Q ,

G

= 0,00066

780 = 0,52êã / ñ.

1

 

 

G

2

= 0,0012

790 = 0,948 êã / ñ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S =

D2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вн ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

3,14 0,098

2

 

 

 

 

S

 

=

 

= 0,0075ì

2

.

 

 

 

 

 

 

 

1

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

=

 

3,14 0,1042

= 0,0085ì 2 .

 

2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

164

(13.1)

(13.2)

(13.3)

(13.4)

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»

W1

=

0,52

= 69,3

<100.

0,0075

 

 

 

 

W2

=

0,948

= 111,5 >100.

0,0085

 

 

 

 

Так как

 

н

 

<1000 , то применяем методику Фриделя.

 

 

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

Согласно данной методике потери давления на трение могут быть определены из соотношения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P = 1

2

+

2

f

 

g

 

+ 3.23 F H Fr

0.045

W

0.035

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F =

0.78

 

(1 )

0.224

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.91

 

 

 

 

 

0.19

 

 

 

 

 

 

 

0.7

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

g

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средняя скорость движения жидкости в трубе равна:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

=

Q

f

,

 

 

 

 

 

 

 

 

(13.8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Критерий Фруда определяется по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fr =

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

(13.9)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

g D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найдем расход жидкой фазы

 

в объёме трубопровода

 

по

 

(13.10)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

165

(13.5)

( 13.6)

(13.7)

Консорциум « Н е д р а »

166

формуле:

 

 

 

Q

f

= Q (1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

=

0.66 10

3

(10.37)= 0,42

10

3

 

 

 

 

 

f 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

= 0.12 10

2

(10.37)= 0,76

10

3

 

 

 

 

 

f 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для первого участка:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,42 10

3

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

=

 

= 0,056

 

 

 

 

 

 

 

c1

0,75

10

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

=

0,76 10

c 2

0.85

10

 

 

 

 

 

3 2

= 0,089

 

 

2

 

Fr

=

(0,056)

= 0,0033

 

c1

 

g 0.098

 

 

 

 

 

 

2

 

Fr

=

(0,089)

= 0,087

 

c 2

 

g 0.104

 

 

F = 0.019 0.78 (1 0.019 )0.224 = 0.045

Консорциум « Н е д р а »