ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 140
Скачиваний: 0
2. Количество газа, растворенного в 1 м3 нефти,
Гр=/ф Ср м/м3. |
(XII.56) |
3.Коэффициент сжимаемости газа z в зависимости от рС и ТСр (определяется по графику рис. 2).
4.Расходное объемное газосодержание
|
ЬчРсрТо |
|
(XII.57) |
|||
|
|
|
||||
|
2 (Go |
Гр) РоТср |
|
|
||
5. Плотность жидкости в условиях перекачки |
|
|||||
|
Рн К Рг. |
СвГр |
кг/М3. |
|
(XII.58) |
|
|
Рж = ---------- Г-------- |
|
||||
|
Он |
|
|
|
|
|
6. Плотность свободного газа в условиях перекачки |
|
|||||
|
|
РсрТ О |
|
|
(XII.59) |
|
|
Рг = ргсв7 |
^ |
т |
кг/м |
|
|
|
|
|
||||
7. |
Динамическая вязкость |
жидкости в |
условиях |
перекачки ц |
||
в спз определяется в лаборатории. |
|
|
|
|
||
Кинематическая вязкость жидкости в тех же условиях |
|
|||||
|
^ж = — |
Ст. |
|
(XI 1.60) |
||
|
Рж |
|
|
|
|
|
8. Принимаем приближенное значение |
зависящее |
от пара |
||||
метра Рейнольдса. |
рис. |
39) пропускную способность |
||||
Находим по номограмме (см. |
||||||
трубопровода по жидкости при минимальных затратах энергии @“ин
. |
n |
. Q |
2 #подР+ 2 я 'п (1 -Р ) |
||
в зависимости от ß, Хсм, и |
и |
sm Ѳ |
= — -----------^ ---------------. |
||
9. Коэффициент |
гидравлического |
трения определяется |
по номо |
||
грамме (см. рис. 40 и 41) Хсм = |
7.смФ в зависимости от |
D, ѵж и ß. |
|||
10.Потери давления на трение получаются по номограмме (см. рис. 42) при <?»ин, D, Рж, ß и Хсм-
11.Истинное объемное содержание газа в смеси на подъемных
(фпод) и спусковых (фсп) участках трубопровода определяется по номограмме (см. рис. 43) в зависимости от Q.M, D и ß.
12. Гидростатический перепад давления-па подъемных и спуско вых участках трубопровода
АРсм 2 -^ подіГРпод 2 ^сп£>Рсп> |
(XII.61) |
где истинная плотность смеси определяется по формулам, проведен ным в предыдущем расчете.
13. Общий перепад давления
ДРсм = ДРтр + АРст кгс/см2. |
(XII.62) |
130
14. Перепад давления Дрсм при @ж = |
2,5Q\мин м3/сут |
вычисляется |
|||
по номограмме (см. рис. 42). |
|
ж |
|
||
|
49ж |
|
|||
15. Определяем |
/ Л М Н Н |
^СМ-- |
и |
||
= ------—---- |
|||||
= 2>Нпод^р* - |
|
я£>2(1 —ß) ’ |
1'СН |
п£>2(1 —ß) |
“ Л^см |
2 #сП gpr и строим корреляционную кривую в коор |
|||||
динатах Ар™ = |
/ (*>„,)■ |
|
= |
р х — р 2 находим г^°,п |
|
16. Из построенного графика при |
|||||
и определяем расход жидкости Q^°nпри этом перепаде или в нормаль ных условиях:
|
|
Qu |
QT |
|
|
|
|
bH |
|
||
|
10. Расчет пропускной способности трубопровода |
||||
|
по газу при совместной перекачке |
|
|||
|
нефти и |
газа [12] |
|
|
|
Исходные данные: длина трубопровода L в м; диаметр трубопро |
|||||
вода D в |
м; начальное и конечное давление перекачки |
р г и р 2 |
|||
в кгс/см2; |
средняя температура перекачки Тср, К; расход нефти Qa |
||||
в м3/сут; газовый |
фактор G0 в м3/м3; плотность нефти рн |
в кг/м3: |
|||
плотность |
свободного газа ог |
св |
в кг/м3; вязкость дегазированной |
||
|
|
1 |
■ |
|
1 |
нефти цн при Тср в спз; коэффициент растворимости газа к в |
(кгс^см2) ; |
||||
суммарная |
высота |
подъемных |
и спусковых участков трубопро |
||
вода 2 #под и 2 #сп В М‘ Для решения этой задачи аналогично предыдущему для приня
того газового фактора G0определяем среднее давление перекачки р Ср, количество газа, растворенного в 1 м3 нефти Гр, объемный коэффи циент нефти Ьи, коэффициент сжимаемости газа z, расходное объем ное газосодержапие ß , плотность нефти и газа в условиях пере качки рж и рг, динамическую и кинематическую вязкость нефти цж и ѵж, расход нефти в условиях перекачки Qx , коэффициент гидра
влического трения А.СМ1 потери давления на трение |
Артр, истинное |
объемное газосодержапие срп о д и срс п соответственно |
на подъемных |
и спусковых участках, гидростатический перепад давления на подъ емных и спусковых участках трубопровода АрСт, общий перепад
давления |
Ар сы. |
По графику Ар сы — |
f (£?„) находим |
допускаемый |
||
газовый |
фактор G0 для |
принятого |
перепада давления Ард°п = |
|||
= р |
1 — р 2 и, |
наконец, |
определяем |
соответствующий |
ему расход |
|
газа |
(пропускную способность трубопровода по газу): |
|
||||
Qr = G0Qn м3/сут.
11.Расчет промысловых газопроводов
игазосборных коллекторов
Расчет простых газопроводов низкого давления (от 1 до 3 кгс/см2) и вакуумных (ниже 1 кгс-см2) ведется по формуле [44]
Q = 220,50”/. у |
, |
(Х.И.63) |
9* |
131 |
где Q — производительность газопровода в м3/сут; D — внутренний
диаметр в см; Н — перепад |
давления |
(разница между |
начальным |
||||
и конечным давлением) в мм вод. ст.; |
L — длина газопровода в м; |
||||||
Т — абсолютная температура |
в К; рг — относительная |
плотность |
|||||
газа (по воздуху). |
|
|
|
|
|
|
|
Для расчета простых газопроводов среднего давления при изо |
|||||||
термическом движении газа пользуются формулой [41] |
|
||||||
Q = 493,5Z)*/. / |
4 |
^ |
- |
, |
|
(XII.64) |
|
где Q, D, Т и рг имеют те же значения, |
что и в предыдущей формуле; |
||||||
ри и рк — давление в начале |
и конце |
газопровода в кгс/см2; L — |
|||||
длина газопровода в км. |
|
|
|
|
|
|
|
Из этой формулы помимо Q могут быть определены D, р„ п рк |
|||||||
при известных остальных параметрах: |
|
|
|
|
|
||
D '/’ |
Q V L T Рг |
|
|
|
(XII.65) |
||
493,5 Ѵ |
р Ъ |
- р Ъ |
|
’ |
|
||
|
|
|
|
||||
РІ = РІ + LTpr |
493,5£>,/* / |
’ |
(XII.66) |
||||
|
|
|
|||||
РІ = Рн — ЬТрг |
|
Q |
|
V |
|
(XII.67) |
|
|
|
493,5 D |
'I |
3 |
|
|
|
При T = 283 К и pp = 0,6 эта |
формула |
при определении Q |
|||||
принимает следующий упрощенный вид: |
|
|
|
|
|||
Q = 38/?*/■ Y Л = А . . |
|
(XII.68) |
|||||
При расчете газопроводов высокого давления в знаменатель подкоренного выражения вводят коэффициент сжимаемости газа z.
Сложные газопроводы с изменяющимся диаметром рассчитывают по отдельным участкам в зависимости от количества проходящего по ним газа. Каждый такой участок рассматривается как простой газопровод.
При последовательном включении п отдельных газопроводов различного диаметра и разной длины производительность каждого участка определяется по формулам [41]
[ Рв — Р і .
<?2 = |
с£>’/з |
[ Pi |
Ра . |
\ |
’ |
||
|
|
l 2 |
|
Q n = |
|
Г Pn-i — Pn |
|
c D \ l * y |
|
||
|
|
Ln |
|
где постоянный коэффициент с г=^ 38.
(XII.69)
(XII.70)
(XII.71)
132
После исключения неизвестных промежуточных давлений р г,
р.2, . . .,, рп_г |
и преобразований |
при постоянном расходе газа на |
всех участках |
(Qx = Q2 — ... . = |
Qn = Q) получается следующая |
формула для определения пропускной способности системы последо вательно включенных газопроводов:
Q = с (XII.72)
Давление в конечной точке сложного газопровода определяется по формуле [44]
Р п +1 — |
QlLi + QlL2+ . ■■+ (?££„ |
(XII.73) |
£2.£)5,33 |
где Qlt Q2, . . ., Qn — расход газа на отдельных участках в м3/сут;
Ь 1г Ь 2, . . |
Ьп — длина участков в км; п — число участков; |
D — |
|||||||||
диаметр газопровода в см; |
к — коэффициент, |
равный^ -3,5 ; |
Т — |
||||||||
абсолютная |
температура |
|
|
|
V |
т Р г |
|
||||
|
|
|
|
|
Рк |
||||||
газа в К; рг — относитель |
Ра |
|
Рв |
Рс |
|
||||||
ная |
плотность |
газа. |
0 |
|
0 |
0 |
|
0 |
|||
|
Газосборные промысло |
А |
Ч |
В |
Ч с |
|
|
||||
вые |
коллекторы работают |
|
|
|
BZ |
|
|
||||
с |
переменным |
расходом |
|
|
|
|
|
|
|||
газа, |
так |
как |
по пути к |
Qa |
|
Qb |
Qc |
|
|
||
ним присоединяются новые |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
скважины. При расчете та |
Рис. |
44. |
Схема газосборного коллектора |
||||||||
ких |
коллекторов |
могут |
|
|
|
|
(возрастает |
||||
быть |
два случая: 1) диаметр коллектора переменный |
||||||||||
по |
ходу движения |
газа); 2) диаметр коллектора постоянный. |
|
||||||||
|
В первом случае (рис. 44) расход на отдельных участках кол |
||||||||||
лектора составит |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Qi = Qa , |
Q2= Qa + Qb! |
(?3 = Q^ + Qb + Qo |
(XII.74) |
|||||
Чтобы рассчитать коллектор, в первом случае необходимо знать заданные давления (рн и рК) и промежуточные давления в точках В и С (рв и рс). Для этого находят средний перепад давления на еди ницу длины газопровода (1 км):
|
|
Р н — Рк |
кгс/см2. |
(XII.75) |
|
і і |
+ Z,a -)- L 3 |
||
Тогда |
|
|
||
|
|
|
(XII.76) |
|
P b = P h — P L 1 ; |
P c = P h — p ( L i + L 2) . |
|||
Диаметр коллектора на каждом участке будет |
|
|||
Z?1 = |
Qi V l T |
и т. д. |
(XII.77) |
|
|
|
|||
с Ур%,—Рк
133
Найденные но расчету величины диаметров округляют до бли жайших больших по ГОСТ. После этого уточняют по общей формуле производительности газопровода промежуточные давления.
При расчете газосборных коллекторов постоянного диаметра определяют расход газа на каждом участке:
J Ü L J l . |
(XII.78) |
|
(XII.79) |
' У ' . |
(XII.80) |
Путем исключения неизвестных давлений рв и рс и преобразований находят диаметр коллектора:
Р А З Д Е Л И
РЕШЕНИЕ ТИПОВЫХ И НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫХ ЗАДАЧ
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА СЖИМАЕМОСТИ ГАЗА
Задача 1
Определить коэффициент сжимаемости газа в пластовых усло виях, если известно, что абсолютное пластовое давление рпл — = 100 кгс/см2, пластовая температура Гпл = 50° С, относительная плотность газа р = 0,975.
Т а б л и ц а 33
Расчет средневзвешенных критических давления и температуры
Составпые |
|
Объемное |
^КР |
т |
дакр |
Уткр |
||
компоненты газа |
|
содержание, |
||||||
|
|
|
% |
|
|
|
|
|
Метан ................................... |
|
|
69,4 |
4 7 ,3 |
190 |
3 2 |
,72 |
131,5 |
Э т а н ....................................... |
|
|
6,5 |
4 9 ,8 |
305 |
3 |
,2 4 |
19,8 |
Пропан ............................... |
|
|
10,4 |
4 3 ,4 |
370 |
4 |
,5 6 |
38,6 |
Бутан ................................... |
|
|
6,1 |
38,7 |
425 |
2,36 |
25,9 |
|
Пентан п другие более тяже- |
|
|
|
|
|
|
|
|
л ы е у глев о д о р о д ы |
. . . |
|
7,6 |
34,0 |
470 |
2 |
,5 8 |
35,6 |
|
|
|
100 |
2 (уРкѵ) = 45,46; |
2 (уТкр) = 2 5 1,4 |
|||
Приведенные давление и температура |
|
|
|
|
||||
|
__ |
|
Рпл |
100 |
= 2 ,2 ; |
|
|
|
|
|
|
|
45,46 |
|
|
|
|
|
Р п р |
2 |
t o p ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
ГГ |
|
Т ’ п Л |
323 |
■=1,28. |
|
|
|
|
пр |
2 |
№ р ) |
251,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
По графику рис. 1 для этих значений рПр и Тпр найдем z = 0,64. Определим приближенное значение z по рис. 2. Среднекритиче
ское давление 2 (УРкр) = 46 и среднекритическая температура 2 (УТКР) = 260° К. По кривым Брауна (рис. 1) находим z = 0,6.
135