Красноармейского месторождения
.pdf
Re |
|
= |
4 0,0023 |
|
1 |
|
−7 |
||
|
3,1416 |
0,073 9,4 10 |
||
|
|
|
42676
Так как Re1 2320, то режим течение турбулентный.
Сравним фактические и рассчитанные перепады давления:
Из расчёта делаем вывод, что трубопровод работает в нормальном режиме. Погрешность между фактическими показателями и расчетными не превышают 5%. Это говорит о том, что внутри трубопровода отсутствуют отложения,
увеличивающие сопротивление при движении жидкости
Консорциум « Н е д р а »
15. Гидравлический расчет сложного трубопровода, транспортирующего двухфазную жидкость
Технические условия для выполнения расчета
Определить потери давления, которые возникнут при движении по трубопроводу газожидкостной смеси от скв.42
до АГЗУ, находящейся на территории пункта налива нефти «Красноармейский» рис. 14.1 [11].
Схема движения газожидкостной смеси
С
А |
B |
ПНН
Красноармейский
Скв. 42
АГЗУ
Рис. 14.1
Таблица 14.1
Исходные данные для расчета
1. |
Длина участка АB, м |
L1 |
750 |
|
|
||
|
|
|
|
2. |
Внутренний диаметр трубопровода на участке АB, м |
D1 |
0,096 |
|
|
||
|
|
|
|
3. |
3 |
Q1 |
0,00139 |
Расход смеси на участке АB, м /сек |
|
|
|
|
|
|
|
4. Длина участка АB, м |
L2 |
0,03 |
|
|
|
||
|
|
|
|
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»
5. Внутренний диаметр трубопровода на участке АB, м |
D2 |
0,143 |
||
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
3 |
|
Q2 |
0,00139 |
6. Расход смеси на участке АB, м /сек |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7. Плотность нефти, кг/м |
3 |
|
ρн |
842 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8. Плотность растворенного в нефти газа, кг/м |
3 |
ρг |
1,052 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
9. Динамическая вязкость нефти, Па·с |
|
μн |
0,00209 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
10. Динамическая вязкость газа, Па·с; |
|
μg |
0,0000095 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
11. Объемная доля растворенного в нефти газа |
α |
0,28 |
||
|
|
|||
|
|
|
|
|
12. Массовая доля растворенного в нефти газа |
|
х |
0,012 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
13. Абсолютная шероховатость, м |
|
e |
0,00015 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Результаты расчета
1. Определим методику расчёта.
Для этого найдём значения показателей W и н/ г и сравним их с табличными [12].
н = |
0,00209 |
= 220 |
|
0,0000095 |
|||
г |
|
||
|
|
Удельную массовую скорость квазижидкости находим по формуле, (кг·м2/с):
W = GS ,
где G – массовый расход, кг/с;
S – площадь сечения трубы, м2.
G = Q ,
Консорциум « Н е д р а »
(14.1)
(14.2)
(14.3)
G1 |
= 0,00139 · 842 = 1,17 кг/с |
G2 |
= 0,00139 · 842 = 1,17 кг/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S = |
вн |
, |
(14.4) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
S1 = |
|
3.14 · 0,0962 |
= 0,01 м2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S2 |
= |
3.14 · 0,1432 |
=0,02 м2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
W1 |
= |
1,17 |
=117 кг·м2/с |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
0,01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W2 |
= |
1,17 |
=58,5 кг·м2/с |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
0,02 |
|
|
|
|
|
Так как |
|
н |
|
< 1000 на участке АВ и ВС, то применяем методику Фриделя. Согласно выбранной методике находим |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
потери по формуле:
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 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
F = |
0.78 |
(1 − ) |
0.224 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
(14.5)
(14.6)
|
|
|
|
0.91 |
|
|
|
|
0.19 |
|
|
|
|
|
0.7 |
f |
|
g |
|
− |
g |
|
|||||||||
H = |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g |
|
|
f |
|
|
|
|
f |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
(14.7)
Консорциум « Н е д р а »
Средняя скорость движения жидкости в трубе равна:
v |
|
= |
Q |
f |
, |
(14.8) |
|
|
|
||||||
c |
S |
||||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||
Критерий Фруда определяется по формуле:
|
|
|
|
Fr = |
2 |
|
|
c |
(14.9) |
||
|
|||
c |
g D |
||
|
|
||
|
в |
|
Найдем расход жидкой фазы в объёме трубопровода по формуле:
Q |
|
= Q (1− ) |
|
(14.10) |
f |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Qf |
1 |
= 0,00139 · (1- 0,28)= 0,001 м3/с |
|
|
|
|
|
|
|
Qf |
2 |
= 0,00139 · (1- 0,28)= 0,001 м3/с |
|
|
|
|
Для первого участка:
v |
с1 |
|
=
0,001
0,01 = 0,1 м/с
Для второго участка:
F
|
v |
|
= |
0,001 |
|
|
|
|
с 2 |
0,02 = 0,05 м/с |
|||||
|
|
|
|
||||
Fr |
= |
|
|
0,12 · |
|
|
|
|
9,18·0,096 = 0,0106 |
||||||
c1 |
|
|
|||||
Fr |
= |
|
|
0,052 · |
|
|
|
|
9,18·0,143 = 0,0018 |
||||||
c 2 |
|
|
|||||
=0,0120.78 |
· (1-0,012) 0.224 = 0,03 |
||||||
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»
H =
842 |
0.91 |
|
0,0000095 |
0.19 |
|
|
|
0,0000095 |
0.7 |
||
|
|
|
|
|
|
=156,88 |
|||||
|
|
|
· |
|
|
· |
|
1-( |
) |
||
1,052 |
0,00209 |
|
|
||||||||
|
|
|
0,00209 |
|
|||||||
По формуле (14.5) найдем потери давления на участке АВ и ВС:
P1
=
|
|
|
|
|
|
0.01 |
|
|
|
|
2 |
2 |
842 |
|
|
0,0000095 |
|
-0.045 |
|
-0.035 |
|
1-0,012 |
+0,012 · |
1,052 |
|
· 0,00209 |
+ 3.23·0,03·156,88·0,0106 |
|
·117 |
|
=16,9 Па |
|
|
|
|
|
|
|
0.01 |
P = 1-0,0122 +0,0122 · |
842 |
|
|
· 0,0000095 |
+ 3.23·0,03·156,88·0,0018-0.045 ·58,5-0.035 =18,63 Па |
|
|
|
|||||
2 |
1,052 |
|
0,00209 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Найдём общие потери давления при движении продукции от скважины 42 до пункта налива нефти.
|
Р |
трi |
|
i |
|
= Р |
+ Р |
тр1 |
тр2 |
=
16,9+18,63 = 35,53 Па
Вывод
Потери на трение незначительны. Следовательно, дополнительных насосов не требуется.
16. Техника безопасности в системе сбора и подготовки скважинной продукции на месторождении
Способы обезвреживания и нейтрализации продуктов производства при разливах и авариях По выкидным и нефтегазосборным трубопроводам транспортируется нефть и газ под высоким давлением. При
авариях транспортируемая нефть разливается по местности, а при несвоевременном обнаружении аварии нефть растекается на значительные расстояния.
При обнаружении большой утечки нефти вблизи дороги или населенного пункта линейный трубопроводчик обязан предупредить жителей ближайшего населенного пункта об аварии, оградить место предупредительными знаками, а
Консорциум « Н е д р а »
также выставить знаки на дорогах, ведущих в аварийную зону, а подъезжающий транспорт направлять по объездным путям.
После ликвидации аварии и их последствий силами отряда по ликвидации аварий принимаются меры этим же отрядом по уборке пролитой нефти и зачистке загрязненной площади путем снятия слоя земли на глубину,
превышающую 1 – 2 см пропитанной нефтью грунт. Образовавшаяся выемка засыпается песком. Загрязненный грунт вывозится на специальные площадки хранения отходов и шламов.
Все работы, связанные с уборкой нефти, производить в соответствующей спецодежде, с применением защитных средств. При уборке разлитой нефти пользоваться искробезопасным инструментом.
При небольших утечках ингибитора необходимо участки разлива засыпать песком, осторожно собрать инструментом, не дающим искру и затем загрязненный песок убрать в специальные контейнеры и вывезти в отведенное место для уничтожения. Участки разлива обработать 3-5% соляной кислотой и промыть водой.
При аварийном разливе ингибитора в большом количестве необходимо принять меры, исключающие воспламенение реагента, оградить участок земляным валом и перекачать реагент в автоцистерну. Место разлива засыпается песком . При необходимости вызвать аварийную бригаду и скорую помощь. Люди, работающие при аварии,
должны надеть респираторы и защитные костюмы.
Индивидуальные и коллективные средства защиты Средства защиты работающих в зависимости от характера их применения подразделяют на две категории в
соответствии с ГОСТ 12.4.011-89 «Средства защиты работающих»:
-средства коллективной защиты;
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»