- •81.Общая характеристика систем сбора и подготовки скважинной продукции.
- •88. Расчет кольцевого газопровода.
- •82.Гидравлический расчет простого напорного трубопровода при изотермическом режиме течения жидкости.
- •83. Гидравлический расчет сложных напорных трубопроводов.
- •84. Расчет тр/проводов, трансп-их неньютон-е жид-ти.
- •85.Основная расчетная формула газопровода высокого давления. Три основные расчетные задачи простого газопровода.
- •86.Расчет газопровода с параллельными нитками.
- •87. Расчет газопровода переменного диаметра.
- •89. Измерение количества нефти, газа и пластовой воды по скважинам.
- •90. Расчёт вертикального гравитационного сепаратора на пропускную способность по жидкости и газу.
- •92. Понятие о нефтяных эмульсиях. Основные свойства нефтяных эмульсий.
- •93. Установки подготовки нефти. Схема. Основные составляющие установки.
- •97. Подготовка природного газа по технологии нтс.
- •94. Сепарация нефти. Классификация сепараторов.
- •Горизонтальный сепаратор
- •95. Основные технологии обезвоживания нефти. Характеристика деэмульгаторов.
- •96. Установки подготовки пресной воды.
- •98. Подготовка природного и попутного газа на абсорбционных установках.
- •99. Подготовка природного и попутного газа с использованием адсорбционных установок.
- •100. Жидкостные и гидратные пробки в газопроводах. Методы предотвращения образования. Удаление пробок.
- •101. Способы защиты оборудования от коррозии в нефтедобыче.
- •91. Характеристика основных технологических процессов, применяемых при подготовке нефти на промысле.
82.Гидравлический расчет простого напорного трубопровода при изотермическом режиме течения жидкости.
П
ринимаем,
что движется однофазная ж-ть. Гидравлич.
Расчет сводится к определению: диаметра,
нач.давления Р1,
пропускной способности Q.
В основе гидравлических расчетов лежит
уравнение Бернулли.
Каждый
член ур-я имеет размерность высоты: z1
– положение линии тока над плоскостью
сравнения;
- пьезометрическая (статическая) высота;
- динамическая высота (скоростной напор).
Эти напоры расходуются на преодоление сил трения - hтр, и местных сопротивлений - hмс в трубопроводах (задвижки, отводы)
Потери напора на трение.
Для трубопровода круглого сечения ф-ла Дарси-Вейсбаха:
;
hтр – потери напора на преодоление сил трения; λ – коэф.гидравлич. сопротивления; l – длина труб, м; D – диаметр труб, м; ρ – плотность ж-ти, кг/м3; υ – средняя скорость течения ж-ти, м/с; Q – расход ж-ти, м3/с; g – ускорение свободного падения, м/с2;γ – функция Рейнольдса, Δ (γ=f(Re,Δ)) ;Δ – абс.шероховатость трубы, мм.
Е
сли
течение ламинарное (Re<2300),
то λ=64/Re;
;
;
Q
– расход ж-ти, м3/с;
- площадь сечения трубы, м2;
ν – кинематическая вязкость ж-ти, м2/с,
сСт; D
– внутр диам, м; μ – дин вязкость ж-ти,
Па·с.
При
турбулентном течении ж-ти (Re>2300)
для определения λ применяют несколько
экспериментальных формул:1.Для переходного
периода от ламинарного к турбулентному;
2.Для смешанного режима; 3.Для квадратичного.
Однако без ущерба для точности в интервале
Re
от 2300 до 105
λ можно определить по формуле Блаузиуса:
,
и для квадратичного режима λ опр-ся по
формуле Шифринсона:
При
ламинарном дв-нии ж-ти (Re<2320)
.
При турб.
=>
- ф-ла Блазиуса;
=>
Альтшуля;
=>
.
Потери напора на местные соротивления.
Местные
сопротивления возникают: в закруглениях
труб; на резких поворотах; в отводах,
задвижках, кранах и т.д. Местные
сопротивления необходимо учитывать
при расчете всасывающих линий насосов
и компрессоров. При больших длинах
напорных трубопроводов, уд. вес местных
сопротивлений невелик и им пренебрегают.
υ
– ср.скорость движ.ж-ти за местным
сопротивлением; ξ – коэф.местного сопр.,
кот. зависит от формы МС,от Re
и шероховатости, а для запорных устройств
и от степени их открытия. Удобно определять
местные сопротивления по эквивалентной
длине. Экв. длина (lэ)
– длина прямого уч-ка трубопровода
данного d,
из усл-я, если hтр=hмс.
lэ
можно найти по ф-ле Дарси-Вейсбаха
;
В
“рельефных” (не гориз-х) труб-х перепад
давл считают след обр:
;
Δz=zн-zк
Короткие трубо-ды (всасывающие линии насосов) рассчитываются также по этой ф-ле (вместо Δz – разность уровня вала насоса и ж-ти в резервуаре).
83. Гидравлический расчет сложных напорных трубопроводов.
Различают четыре категории сложных трубопроводов.
I. Коллектор постоянного диаметра с распределенным по длине отбором продукции (раздаточный коллектор в резервуарах, отстойниках, сепараторах).
Алгоритм решения задачи на определение перепада давления:
1. Находятся скорости движения жидкости по участкам v=Q/w. (Участки разбиваются соответственно: 1 уч – от Qт до q1, Второй участок от q1 до q2 и т.д.) Дебит на первом участке будет равен: Q1-2=Qт, Дебит на втором участке Q2-3=Qт+q1, и т.д.
2.
Для каждого участка трубопровода
определяется режим движения жидкости
по Rе
.
3. Рассчитывается коэффициент
гидравлического сопротивления λ, в
зависимости от Re:
При ламинарном дв-нии ж-ти (Re<2320)
.
При турб.
=>
- ф-ла Блазиуса;
=>
- ф-ла Альтшуля;
=>
.
Определяется потеря напора за счет
местных сопротивлений
4. Рассчитываются перепады давления на каждом участке с помощью уравнения Бернулли
5. Рассчитывается общий перепад давления по всей длине коллектора, как сумма перепадов на отдельных участках.
II. Сборный коллектор переменного диаметра с распределенным по длине поступлением продукции (система сбора скважинной продукции).
Первый
– последовательное соединение труб
разного диаметра. В этом случае расход
жидкости остается постоянным по всей
длине трубопровода Q = const , а потери
напора в трубопроводе будут равны сумме
потерь напора на участках;
Второй вариант – переменный диаметр трубопровода и переменный по длине расход.
.
После чего все известные величины
подставляют в ф-лу Дарси-Вейсбаха и
определяют потери давления на каждом
участке в отдельности:
.Общий
перепад равен
.
III. Коллектор с параллельным участком трубопровода (байпас на водоводах).
IV. Замкнутый коллектор (кольцевой водовод).
