Красноярского месторождения
.pdf
103
= |
|
, |
(40.11) |
|
|
||||
|
|
|
где - динамическая вязкость жидкости, Па×с.
=
0,00182 = 1,57·10-6 м2/сек
1160
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.
(40.12)
Re |
1 |
= |
|
|
|
||
Re |
2 |
= |
|
|
|
|
|
4 · 0,074
3.14 · 0,073 ·1,57·10-6 = 823031,14
4 · 0,0014
3.14 · 0,077 ·1,57·10-6 = 14761,98
Так как ReАВ 2320
трех типов:
- если |
2320 Re |
труб; |
|
и ReВС>2320, то режим течение на участке АВ, ВС - турбулентный. Турбулетное течение бывает
Reпер1 |
, то это режим гидравлических гладких |
|
(40.13) |
Консорциум « Н е д р а »
- |
если Reпер1 Re Reпер2 |
, то это режим переходной зоны; |
||||||||
- |
Re Reпер2 |
, то это режим квадратичного трения. |
||||||||
|
|
|
Re |
|
= |
59,5 |
, |
|
||
|
|
|
пер1 |
|
8 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Re |
|
= |
665 − 775 lg |
, |
||||
|
|
пер2 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где – относительная шероховатость внутренней стенки трубы.
= 2 е ,
Dвн
где е – абсолютная шероховатость труб, м.
|
|
= |
2 · 0,002 |
= 0,055 |
|
1 |
0,073 |
||||
|
|
||||
|
|
|
|
2 · 0,0022 = 0,077 = 0,0519
104
(40.14)
(40.15)
(40.16)
(40.17)
(40.18)
Находим число Рейнольдса на участке АВ:
Re |
пер1(1) |
|
=
59.5
0,0552 = 1637,2
Reпер2(1) |
= |
665 - lg 0,055= 29611,32 |
|
|
0,055 |
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»
105
Находим число Рейнольдса на участке ВС:
Re |
пер1(2) |
|
=
59.5
0,05192 = 1749,43
Reпер2(2) |
= |
665 - lg 0,0519= 31751,39 |
|
|
0,0519 |
Так как ReАВ>Reпер2(АВ), следовательно, определяется по формуле Никурадзе:
= |
1 |
|
|
(1,74 − 2 lg ) |
2 |
||
|
|||
|
|
имеем режим квадратичного трения. Для режима квадратичного трения
(40.19)
|
|
|
1 |
|
|
1 |
=(1,74-2·lg 0,055)2 |
= 0,02 |
|||
|
|||||
Так как Reпер1(1) < Re1 < Reпер2(1),
Для режима переходной зоны
следовательно, имеем на участке ВС режим переходной зоны.
определяется по формуле Белоконя:
= (1,83 lg Re−1.7) |
|
−1 |
|
(40.11) |
2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
= ((1,83 · lg 14761,98 – 1,7)2 |
)-1 |
= 0,03 |
||
2 |
|
|
|
|
По формуле определим среднюю скорость течения жидкости, м/с:
Консорциум « Н е д р а »
v |
|
= |
4 Q |
|
c |
2 |
|
||
|
|
|
||
|
|
|
D |
B |
106
(10.12)
v |
|
|
= |
|
|
4 · |
0,074 |
|
|
|
c1 |
3.14 |
· 0,0732 = 17,69 м/с |
||||||||
|
|
|||||||||
|
v |
|
|
= |
4 · 0,0014 |
|
|
|||
|
c 2 |
3.14 · 0,0772 = 0,3 м/с |
||||||||
|
|
|
|
|||||||
По формуле (10.1) найдем потери в трубопроводе на участке АВ и ВС:
Pтр1
=
0,02 · 1313 ·17,692 |
= 65291332 |
Па |
|
2· 0,073 · 1160 |
|||
|
|
P |
= |
тр2 |
|
0,03 · 30 ·0,32
2· 0,077 · 1160 = 610,13 Па
Общие потери на участках АВ и ВС равны:
Pтр
= P |
+ P |
тр1 |
тр2 |
=
65291332 + 610,13 = 65,29 МПа
Выводы по расчету
Суммарные потери давления на трение и на местные сопротивления по длине трубопровода составляют 65,29 МПа.
11. Литературный обзор на тему: «Двухфазные сепараторы»
Сепаратор - это емкость, в которой нерастворимые друг в друге жидкости разделяются [2].
На месторождении сепараторы используются для отделения газа от жидкости или одной жидкости (например,
конденсата) от другой (например, воды) [3].
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»
107
Сепараторы могут иметь разные названия, но, независимо от того, как они называются, их назначение и рабочие процедуры одинаковы.
Сепараторы классифицируются двумя способами: по положению или форме емкости и количеству разделяемых жидкостей.
В нефтяной промышленности наиболее распространены горизонтальные и вертикальные сепараторы [4].
Если разделяются две жидкости, например, газ и жидкость, сепаратор считается двухфазным.
Нефтегазовые (двухфазные) сепараторы предназначены для дегазации нефтей и очистки попутного газа в установках сбора и подготовки продукции нефтяных месторождений. Применяют на входных, промежуточных и концевых ступенях промысловых установок подготовки нефти [5].
Вертикальные гравитационные сепараторы]
Данная конструкция имеет две основные модификации: ГЩ – с щелевым вводом продукции и ГТ с
тангенциальным вводом продукции. Они применяются в основном в двухтрубных системах сбора. Основные технические характеристики сепараторов ГТ в качестве примера даны в таблице 9, а устройство показано на рис.11.1 [6].
Таблица 11.1
Основные технические характеристики сепараторов ГТ
Условный |
Рабочее |
Пропускная |
Высота |
Общая |
диаметр, |
давление, |
способность по |
корпуса, |
масса, |
мм |
МПа |
газу, м3/сутки |
мм |
Кг |
400 |
1,6 |
80 |
3525 |
484 |
|
6,0 |
180 |
3525 |
748 |
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»
108
600 |
0,07 |
33 |
3630 |
357 |
|
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы 11.1 |
|
|
|
|
|
|
Условный |
Рабочее |
Пропускная |
Высота |
Общая |
|
диаметр, |
давление, |
способность по |
корпуса, |
масса, |
|
мм |
МПа |
газу, м3/сутки |
мм |
Кг |
|
400 |
1,6 |
80 |
3525 |
484 |
|
|
6,0 |
180 |
3525 |
748 |
|
600 |
0,07 |
33 |
3630 |
357 |
|
|
0,6 |
100 |
3630 |
454 |
|
|
1,6 |
180 |
3630 |
725 |
|
800 |
0,07 |
60 |
3710 |
500 |
|
|
0,6 |
175 |
3710 |
640 |
|
|
1,6 |
320 |
3720 |
1310 |
|
1000 |
0,07 |
90 |
3810 |
735 |
|
|
0,6 |
275 |
3810 |
900 |
|
|
1,6 |
500 |
3820 |
1826 |
|
1200 |
0,6 |
400 |
3900 |
1615 |
|
|
1,6 |
730 |
3920 |
2640 |
|
1400 |
0,6 |
540 |
4000 |
1920 |
|
1600 |
0,6 |
720 |
4110 |
2100 |
|
2000 |
0,07 |
370 |
4310 |
1840 |
|
Схема вертикального сепаратора ГТ
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»