![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Оглавление
- •Задача №1 Выбор типоразмера и определение необходимого количества гравитационных сепараторов для отделения газа от нефти (1-я ступень сепарации). Исходные данные:
- •Основные положения.
- •Решение.
- •Задача №2 Гидравлический расчет нефтесборного коллектора (нефтепровода) от дожимной насосной станции (днс) до центрального сборного пункта (цсп). Основные положения.
- •Решение:
- •Задача № 3 Гидравлический расчет газопровода от сепарационной установки (1-я ступень сепарации для группы нефтедобывающих скважин) до газокомпрессорной станции. Основные положения.
- •Решение:
- •График изменения давления по длине газосборного коллектора
- •Групповая замерная установка (гзу).
- •Дожимные насосные станции
- •Установка подготовки нефти.
- •Литература
Министерство образования и науки Российской Федерации.
Государственное образовательное учреждение высшего образования.
Пермский Государственный Технический Университет.
Кафедра разработки нефтяных и газовых месторождений.
Учебная дисциплина: «Эксплуатация нефтегазопромысловых систем»
Контрольная работа
Вариант 16
Выполнил:
Проверил:
Пермь 2011 г.
Оглавление
Задача №1 Выбор типоразмера и определение необходимого количества гравитационных сепараторов для отделения газа от нефти (1-я ступень сепарации). 3
Задача №2 Гидравлический расчет нефтесборного коллектора (нефтепровода) от дожимной насосной станции (ДНС) до центрального сборного пункта (ЦСП). 12
Задача № 3 Гидравлический расчет газопровода от сепарационной установки (1-я ступень сепарации для группы нефтедобывающих скважин) до газокомпрессорной станции. 16
Задача №4 Построение графика изменения давления по длине промыслового газосборного коллектора. 18
Задача №5 Выполнение технологической схемы сбора продукции нефтедобывающих скважин на промысле (для месторождения или цеха по добыче нефти и газа). Выполнение технологической схемы установки по подготовке нефти. 24
Литература 30
Задача №1 Выбор типоразмера и определение необходимого количества гравитационных сепараторов для отделения газа от нефти (1-я ступень сепарации). Исходные данные:
Nскв. = 50 – количество добывающих скважин;
qn = 44 т/сут. – средний дебит одной скважины по нефти;
Гф = 92 м3/т. – средний газовый фактор (газонасыщенность пластовой нефти);
ρн.д = 870 кг/м3 – плотность нефти дегазированной;
μн.д = 8,0 мПа × с – вязкость нефти дегазированной;
Рсеп.1 = 0,45 МПа – давление сепарации (1ая ступень);
Тсеп = 284 К – температура сепарации;
μг.с = 0,01 мПа × с – вязкость газа при условиях сепарации;
Lк=17,4 км – длина нефтесборного коллектора;
Рсеп.2 = 0,12 МПа – давление в сепараторах 1-ой ступени (ЦСП);
рнас=11,4 МПа – давление насыщения нефти газом;
∆Н=73 м – повышение отметки ЦСП над ДНС;
Кз = 1,2 – коэффициент запаса по производительности (пропускной способности) нефтесборного коллектора, доли единиц;
ρго =1,32 кг/м3 – плотность газа (стандартные условия);
Основные положения.
Технологический (гидравлический) расчет гравитационных сепараторов ведется на пропускную способность по газу и (или) по жидкости. В первом случае газ рассматривается в виде сплошной фазы (сплошного потока), поднимающейся снизу вверх в сепараторе, а жидкость – в виде отдельных капель, опускающихся в потоке газа в нижнюю часть аппарата. При расчете на пропускную способность по жидкости она рассматривается в виде сплошной фазы, а газ – в виде отдельных пузырьков, всплывающих в опускающемся или поднимающемся слое жидкости.
Условие разделения фаз при расчете сепаратора на пропускную способность по газу
(1)
где:
- скорость падения капли (частицы)
жидкости под действием силы тяжести в
неподвижном газе;
-
скорость восходящего газового потока.
Скорость опускания частицы жидкости в
восходящем потоке газа
.
Условие разделения фаз при расчете сепаратора на пропускную способность по жидкости
(2)
где:
- скорость всплывания газового пузырька
в неподвижной жидкости;
-
скорость опускания или подъема слоя
жидкости в сепараторе. Скорость подъема
(всплывания) пузырька газа в опускающейся
жидкости
,
в поднимающемся слое жидкости
.
Скорость падения шарообразной частицы жидкости в неподвижном газе может быть определена по следующим формулам:
при размере частиц не более 80 мкм
(формула Стокса), (3)
где: dr
– размер (диаметр) частицы, м;
и
– плотность жидкости и газа при условиях
сепарации, кг/м3;
– динамическая (абсолютная) вязкость
газа при условиях сепарации,
;g
– ускорение свободного падения, м/с2;
для частиц размером 300-800 мкм (формула Аллена)
, (4)
где:
– кинематическая
вязкость газа;
для частиц размером более 800 мкм (формула Ньютона)
(5)
При расчетах диаметр частиц можно принять равным 100 мкм. Для нахождения Wr следует выполнить вычисления по формуле Стокса, задавшись тремя значениями dr (например 50,65 и 80 мкм), и по формуле Алена (например, при dr = 300, 350 и 400 мкм), построить график изменения Wr от dr и по этому графику определить Wr при dr = 100 мкм.
Скорость восходящего потока газа
, (6)
где:
– объемный расход газа в сепараторе;F
– площадь сечения сепаратора в плоскости,
нормальной к потоку газа.
Очевидно что
(7)
где:
– объемный расход газа, приведенный к
нормальным (T0
= 273 К) или к стандартным (T0
= 293 К) условиям;
P0 и T0 – атмосферное давление и нормальная (или стандартная) температура;
P и T –давление и температура газа в сепараторе;
Z0 и Z – коэффициенты сверхсжимаемости газа при нормальных (стандартных) условиях и при P, T.
Отношение Z / Z0 для условий первой ступени сепарации можно принять равным 0,95.
Скорость всплывания газового пузырька в неподвижной жидкости
(8)
где: dп – диаметр пузырька;
–динамическая
вязкость жидкости.
При расчете сепаратора на пропускную способность по жидкости диаметр пузырька газа можно принять равным 0,6 мм.
Скорость опускания или подъема слоя жидкости в сепараторе
, (9)
где:
– объемный расход жидкости.