Гидравлический расчет простого и сложного нефтесборного трубопровода.

При дв-ии ж-ти по тр-ду пр-т потери Р по длине. Вел-на потерь Р(Н) зав-т от d тр-да, сост-я его внутр. пов-ти, Qж, от св-в перек. ж-ти. Харак-кой тр-да наз-т зав-ть м/у Н и Q. Гидр. расчет основ-ся на ур-нии Бернулли (z₁+P₁/pg+α ₁V²₁/2g)- (z₂+P₂/pg+α ₂V²₂/2g)=h_пп, где z-геом. напор, Р/рg- пьезом. напор V/2g- скор. напор. α - коэф-т Кориолиса (=1 при турб)

hпп=hтр=λ (l/D)(V²/2g)-Дарси-Вейсбаха, ∆ P= λ (l/D)(V²/2g)*р

При Re< 2320 по ур-ю Стокса λ =64/Re (ламин)

1 зона λ =f(Re) 2320< Re< Re_пер1

2 зона Re_пер1< Re< Re_пер2    1/(λ )^{0, 5}= -2lg(k_э/D+2.51/Re (λ )^{0, 5})-

ф-ла Колбрука- Уайта

3 зона Re> Re_пер2

Re_пер1===59.5/e^8/7      Re_пер2=(665-765lge)/e. hмс=ξ (V²/2g)

Расчет тр-дов при движ-ии однофазных ж-ей (d, Q=const)

1.Необ-мо опред-ть проп. Спос-ть тр-да Q при изв-х D, l, pж, ν, ∆ P, ∆ z=z₁-z₂.

Решение этой задачипроиз-ся графо-анал. спос-м. Задаемся Q

Q> V> Re> λ > H

2. Необ-мо опр-ть нач. напор Н1(Р1) при задан-х Н₂, l, pж, ν, D, ∆ z¹, Qж

Q> V> Re> λ > H> Pиск

3.Необх-мо опр-ть D тр-да, спос-го проп-ть зад. расход Qж при изв-х данных

D> Re> λ > H> хар-ка h_тр=f(P)

 Расчет сложных труб-ов

Любой слож. тр-д м.пред-ть как ряд посл-ных и параллельных тр-в. При посл.соед-ии прост. тр-в, им-х разл. диам-ры, расход= const, а потери напора опр-ся сложен-м потерь напора на отд.уч-ках. При паралл. соед-ии разность напоров на концах уч-ков одинаковы, а сумма расходов в паралл. ветвях равна общему.

При гидр. расчете встреч-ся 4 случая:

1.Ж-ть из раздат.коллектора отбирается D=const

2.Ж-ть поступает в коллектор D≠ const

3.Сборный коллектор состоит из парал. тр-в (лупинги)

4.Сборный коллектор имеет форму кольца.

Расчет сборных трубопроводов при движении по ним газированной жидкости

По больш-ву тр-в тран-ся 2 или 3 фазные ж-т, к-е хар-ся разл.структ. формами(взаим-е распол-е газ-й и жид-й фазы). При этом на гр-це раздела фаз возн-т силы межфазн. натяжения. Выд-т 7 струк.форм:

1.Поток с отд. пузырьками газа 2.Поток с пробками газа. 3.Расслоенный поток. 4.волновой поток. 5.Пробковое течение. 6.Эмульсионный поток. 7.Пленочный поток

Разнообразие стр.форм дв-я жид-ти опр-ся 2 парам-ми:

1.Критерий Фруда Frсп=F_ин/F_тяж= V²_c/gD

2.Расходное газосодер-е

-для водовоздушной смеси:

β =V_в/(V_в+Q_ж) и V_с=(V_в+Q_ж)/S

-для нгв смесей

β =1/(1+b_н/(Г_ф-Г_р)*(р_срТ₀ / ((1-W_в) Т_срР₀Z))

При теч-нии нгв смесей из-за большой разницы физ.св-в комп-в имеет место относ.дв-е фаз вследствие этого истинное газосод-е φ ≠ β. На φ оказ-т влияние физ.св-ва ж-ти и газа, d тр-да, а также наличие восход-х и низход-х участков тр-да. Если относ. скор-ть дв-я 0, то φ = β.

Если Wг< Wж, то φ < β.

Способы увеличения произ-ти трубопр-в.

На нфт-х мест-х часто прих-ся ув-ть проп.спос-ть тр-в в связи с подкл-м новых скв. или увел-м произв-ти сущ.скв-н, подающих прод-ю на УПН. Способы:

1)Сниж-е вязкости перек.нефти, подогревая ее.

2)подачей в поток обводн.нефти на АГЗУ ПАВ, в рез-те чего прос-т инверсия эмульси и и внешней фазой станов-ся вода.

3)прокладка лупинга

4)повыш-е давл-я на устьях скв-н или устан-ка доп.насоса на ДНС.

5)Комбинация вышеперечислен.

Тепловой расчет тр-да

В рез-те тепл.расчета отвечаем на 4 вопроса:

1.Как распред-ся t флюидов по длине тр-да. 2. как измен-ся вяз-ть по длине тр-да. 3. опр-ся места уст-ки нагрев-х приборов. 4. приним-ся решение по заглублению тр-в.

С пон-м темп-ры увел-ся вяз-ть н., а след-но гидр.сопр-е при ее трансп-ии по тр-ду. Темп-ра н. пост-й из скв. на пов-ть зав-т от гл-ны скв., ее дебита, терм. градиента, газ.фактора, обвод-ти н.

Все это трудно учит-ся, поэтому прним-т сред.темп-ру ж-ти на устьях скв-н при мах. возм-х дебитах

Если н. пост-т в тр-д с нач.темп-рой tн, то на расст-ии x от его начала средняя темп-ра опр-ся по ф-ле

tx=t₀+(tн-t0)e^{(-ПDK/Qрс)}- ф-ла Шухова.

Вяз-ть по ф-ле Филонова

ν =ν _xe^-u(t-tx)

Зная закон распред-я темп-ры и вяз-ти по длине тр-да выбир-ся либо заглубл-е либо подогрев

196. Борьба с парафином. Факторы: 1)наличие параф-на 2)сниж-е темп-ры 3)разгазир-е жид-ти 4)шерох-ть пов-ти труб-даСпособы: 1.Исп-е высоконапорных с-м сбора 2.Исп-е тепла: пропарка с помощью ПП; устьевые нагреватели; блочные нагреватели; путевые нагреватели; теплоизоляционные трубы. 3.Исп-ние покрытий внутр-ней пов-ти труб: стеклование, лаки, эбоксид. смолы, эмалирование, фарфоровые пов-ти, пластиковые трубы

4.Химические методы

- вещ-ва, улучшающие раст-ть пар-ов в нефти (легкие у/в)

- вещ-ва, при смешивании с кот-ми обводненные нефти выделяют тепло (щелочи)

- ПАВ, кот-е при обр-нии кристаллов пар-на обволак-ют их, снижают темп роста и препятствуют прилипанию

- ПАВы, попадая на стенки т/п, адс-ся и препят-ют прилипанию пар-на к пов-ти труб.

5.Механические методы

- прокачка вместе с жид-тью абразивных частиц

- прим-ние калибр-ных шаров

- скребки, ежи

Борьба солями.

Типы отл-я солей: 1.донные2.сплошные3.бугристые

Причина-наличие воды

Соли, кот-е сод-ся в пласт.водах м.б. как водорастворим-е (NaCl, CaCl₂), так и водонераств-е (CaCO₃, MgCO₃, CaSO₄*2H₂O, MgSO₄, BaSO₄, CaSiO₃).Причиной м.б. нарушение карбон.равновесия при сниж. P, t. При наруш-ии выд-ся СО₂ и раствор стан-ся перенасыщен-м. Кроме того смешение вод разл.типа.

1.Промывка пресной водой

2. Хим. методы

при образовании кристаллов карбоната применяют гексаметафосфат натрия (NaPO₃)_6, Na₅P₃O₁₀ – триполифосфат натрия

При образ-ии кр-ллов CaCO₃

эти вещ-ва сорбируются из р-ра, в рез-те чего на пов-ти кр-ллов обр-ся коллоидная оболочка, кот-я препят-т прилипанию кр-ллов.

Если соли уже обр-сь – НСl

2.Физ. методы

в основном магн. поля

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: