6. Расчет циклонного сепаратора

Осаждение частиц в циклонном сепараторе происходит под действием трех сил: центробежной

F= d³_чv²/6r (6.6)

Выталкивающей силы, направленной к оси циклона

T= d³v²/6r (6.7)

Силы сопротивления, определяемой из закона Стокса

R= 3d w (6.8)

где _ч ,  - плотность материала частицы и окружающей среды;

v - тангенциальная скорость частицы;

 - вязкость среды;

r - расстояние частицы от центра;

w - скорость осаждения частиц.

Установившееся движение будет при условии

F =R+T (6.9)

Тогда скорость осаждения частиц в поле центробежных сил равна

w = d²(_ч - )v² / 18r (6.10)

Из формулы видно, что w будет больше u_ч в гравитационном сепараторе в v²/gr раз, что и объясняет их высокую эффективность.

7. Средства измерения объема продукции скважин

Для регулирования разработки месторождения необходимо измерение количества продукции скважины в единицу времени.

Продукция скважин при самотечной системе может быть измерена за счет измерения уровня жидкости в замерном трапе или мернике. Суточный дебит (м³/сут) может быть определен по формуле

Q = 18.84h_жD²/ t (6.11)

где D - внутренний диаметр мерника;

h_ж - изменение уровня жидкости за время t (час).

Расход жидкости может измеряться с помощью расходомера ТОР -1, который предназначен для работы на сырой отсепарированной нефти. Он состоит из турбинного счетчика жидкости и блока индикации для выдачи показаний и передачи их на расстояние.

Принцип действия счетчика основан на измерении числа оборотов крыльчатки, обтекаемой потоком жидкости. Размеры крыльчатки и корпуса подобраны таким образом, чтобы число оборотов крыльчатки было пропорционально объему прошедшей жидкости.

Вращение вала крыльчатки через понижающий редуктор передается к счетному механизму для визуального определения объема прошедшей через счетчик жидкости. На оси стрелки счетного механизма установлен диск с двумя постоянными магнитами, которые обеспечивают замыкание контакта при прохождении каждых 0,05 м³ жидкости.

Для измерения расхода газа обычно применяются камерные диафрагмы в сочетании с дифференциальными манометрами. Принцип действия их основан на измерении перепада давления у замерной диафрагмы или сопла с меньшим проходным сечением, чем у трубопровода. Для непрерывного расхода газа диафрагмы снабжаются пишущими дифманометрами.

Автоматический замер продукции скважин обеспечивается с помощью технологических схем «Спутник - А», «Спутник -В», «Спутник - Б 40», «Биус-40 -3 -100» .

«Спутник - Б 40 - 14» обеспечивает автоматическое переключение скважин на замер и определение их суточного дебита. Он снабжен автоматическим влагомером, непрерывно определяющим процентное содержание воды в потоке нефти. Автоматически при помощи турбинного расходомера (вертушки) измеряется количество выделившегося из нефти в гидроциклоне свободного газа. В нем установлен турбинный определитель расхода жидкости (ТОР1 - 50).

Разработан также «Спутник - Б 40-24» к которому подключается не 14, а 24 скважины. Все остальные параметры этого «Спутника» аналогичны «Спутник - Б40 - 14». Обозначение: «Спутник АМ - 25 - 10-1500», 25 - рабочее давление, кгс/см²; 10 -число подключенных скважин;1500 - максимально измеряемый дебит скважины, м³/ сут.

Погрешность измерения составляет +/-2,5%, пределы по температуре - +/- 50^оС.