Исходные данные к заданию 4.3
|
Исходные данные |
Варианты | |||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |
|
Абсолютная эквивалентная шероховатость, мм |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,1 |
0,15 |
|
Массовый расход нефти, т/сут |
274 |
822 |
2740 |
1900 |
2500 |
3500 |
4000 |
5000 |
6000 |
7000 |
|
Перепад давления, МПа |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,15 |
0,4 |
0,25 |
0,25 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
|
Длина, км |
4 |
8 |
15 |
10 |
12 |
15 |
20 |
30 |
20 |
15 |
|
Плотность нефти, кг/м3 |
860 |
860 |
860 |
849 |
848 |
848 |
870 |
869 |
870 |
892 |
|
Кинематическая вязкость нефти*104, м2/с |
14 |
14 |
14 |
0,1376 |
28,8 |
1,633 |
0,590 |
0,403 |
0,59 |
0,397 |
|
Диаметры, м |
| |||||||||
|
d1 |
0,20 |
0,30 |
0,40 |
0,20 |
0,50 |
0,25 |
0,25 |
0,30 |
0,30 |
0,35 |
|
d2 |
0,25 |
0,35 |
0,45 |
0,25 |
0,55 |
0,30 |
0,30 |
0,35 |
0,35 |
0,40 |
|
d3 |
0,30 |
0,40 |
0,50 |
0,30 |
0,60 |
0,35 |
0,35 |
0,40 |
0,40 |
0,45 |
|
d4 |
0,35 |
0,45 |
0,55 |
0,35 |
0,65 |
0,40 |
0,40 |
0,45 |
0,45 |
0,50 |
|
d5 |
0,40 |
0,50 |
0,60 |
0,40 |
0,70 |
0,45 |
0,45 |
0,50 |
0,50 |
0,55 |
|
Ответ, м |
0,292 |
0,416 |
0,600 |
0,250 |
0,570 |
0,359 |
0,374 |
0,413 |
0,414 |
0,400 |
4.2. Гидравлические расчеты сложных трубопроводов.
Различают четыре категории сложных трубопроводов.
I. Коллектор постоянного диаметра с распределенным по длине отбором продукции (раздаточный коллектор в резервуарах, отстойниках, сепараторах).
II. Сборный коллектор переменного диаметра с распределенным по длине поступлением продукции (система сбора скважинной продукции).
III. Коллектор с параллельным участком трубопровода (байпас на водоводах).
IV. Замкнутый коллектор (кольцевой водовод).
Гидравлический расчет трубопровода I категории
Введем понятие о двух расходах:
- транзитный расход жидкости QT, который поступает на участки, примыкающие к рассматриваемому;
- путевой расход жидкости, который отбирается по длине коллектора, qi.
Уравнение материального баланса
(4.32)
qi- объемные расходы жидкости в ответвлениях.
Рис.4.2.
Расчетная схема сложного трубопровода
I
категории.
Поскольку диаметр раздаточного коллектора одинаков на всем протяжении, а расходы жидкости на различных участках разные, то и режимы течения на каждом участке могут быть разные (рис.4.2).
Перепад давления при расчете сложных трубопроводов можно рассчитывать и по формуле Дарси-Вейсбаха и по формуле Лейбензона:
(4.33)
Для рассматриваемого случая перепад на 1-ом участке трубопровода будет:
На втором участке:
На n-ом участке:
Общий перепад по всей длине коллектора:
Таким образом, для сложного трубопровода I категории
(4.34)
общий перепад давления равен сумме падений давления по участкам.
Алгоритм решения задачи на определение перепада давления:
1. Находятся скорости движения жидкости по участкам.
2. Для каждого участка трубопровода определяется режим движения жидкости по значению параметра Rе и ε.
3. Рассчитывается коэффициент гидравлического сопротивления λ, если расчет ведется по формуле Дарси-Вейсбаха, или выбираются по табл. 4.1 значения коэффициентов β и m, если расчет ведется по формуле Лейбензона.
4. Рассчитываются потери давления на каждом участке.
5. Рассчитывается общая потеря давления по всей длине коллектора, как сумма потерь на отдельных участках.