Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 [ 112 ] 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177

(l.Gi-fm-Gi-Onp.z-H.

(17.67)

ЭГ ЭГ эг

кроме условия (17.67), необходимо задать Т{о) = Ту.

Дебит, определяемый выполнением условия (17.67), называется критическим.

При различных режимах течения двухфазной смеси эмпирические соотиошеиия (17.57) и (17.58) имеют различный вид.

Для расчета истиииого газосодержаиия и коэффициента гидравлического сопротивления Л„ можно использовать результаты эксперимеи-

где pjjjj - пластовое давление, - давление иа забое скважины, А и В - коэффициенты фильтрациоииого сопротивления, определяемые по данным исследования газоконденсатных скважии, - суммарный объемный расход, приведенный к стандартным условиям.

Система уравиеиий (17.65) совместно с соотношениями (17.45) и (17.54) - (17.58) позволяет рассчитывать распределения давления, температуры и других характерных параметров течения по стволу скважины при эксплуатациоииых режимах, то есть в случаях, когда величина массового расхода известна. Так как эта система содержит два дифференциальных уравиеиия первого порядка, то для ее решения необходимо задать два краевых условия. Этими условиями могут быть давление и температура иа забое, то есть р{6} = р, Т{о) = , либо давление и температура иа устье -р{Н) = ру, Т{Н) = Ту, где Н - глубина скважины. Могут быть также заданы условия вида р{о) = р, т{н) = Ту или р{н) = Ру, т{о) = т;.

В случае аварийного фонтаиироваиия величина G„ неизвестна, и к соотношениям (17.45), (17.54)-(17.58) и уравнениям (17.65) необходимо добавить соотиошеиие (17.66), выражающее связь между пластом и скважиной.

Аварийный режим истечения может быть как критическим (скорость потока иа устье скважины равна местной скорости звука), так и докритичес-ким. Это зависит от суммарного сопротивления пласта и скважины.

При докритическом истечении давление иа устье равно атмосферному, то есть ру = р.. Кроме того, необходимо задать либо Ту, либо Т.

При критическом истечении иа устье возникает разрыв давления и температуры. Математически это означает, что при z Н

и--> о=. Из уравиеиий (17.63) и формулы (17.64) следует, что для этого

необходимо, чтобы было

тальиых исследований ВНИИГаза. В соответствии с этими исследованиями в зависимости от средиеобъемной скорости движения смеси w, равной

вьщеляются четыре режима движения смеси: 1 - пузырьковый и снарядный (ш < а) 2 - кольцевой {w < <ю), 3 - дисперсно-кольцевой {w < < w), 4 - дисперсный {w < w). Значения и w вычисляются по формулам

0,86exp[9(l-)]w,

3,3 (l +0,0027(/7-l))

-.0,25

= 3,3

Pi-Pg

Величина принимается равной 5 м/с. Истиииое газосодержаиие для указанных режимов рассчитывается но следующим зависимостям:

Apf.iFvJ при < w,

Жт) + flip) при W<W<W,

/з() при W<W< в при ш,, < w.

А = 0,5 + 0,3ехр[0,067 (l - Jl)],

/i(Fr) = l-exp(-4,4VFr/Fr ]

flip)

(l-A)K-u;;

iv - w,.

exp - 7,51

fjil3) = (l + A - 2)exp(- 7,5vT),

1 +0,00275(д-1)/7

\0,25

муле

Pi - Pg

Fr* = 4[l - ехр(0,1д)]- 3[l - exp(l - 0,05д)]. Коэффициент гидравлического сопротивления находится по фор-

=у/Л{Ке,£),

ДВУХФАЗНОЕ ТЕЧЕНИЕ В ТРУБАХ

де Л{Ие£) - коэффициент гидравлического сопротивления, рассчитан-

ный для однофазного потока, у/ - поправочный коэффициент на двухфаз-

ность, определяемый соотношениями

¥

при w<w.

[/4(у)- /sW] при W<W< Ш,,,

при < ,

Е = 1 + 0,03 Д,

/ л 0,25

Pl-Pg

Плотности фаз pgpi рассчитываются по уравнениям состояния, например, уравнению Пенга-Робинсона. Энтальпии, вязкости фаз, расходное газосодержание, поверхностное натяжение, то есть величины

jUijpjG, вычисляются с помощью соответствующих термодинамических

соотношении.

Z, м

Z, м

4000

3000

2000

1000

4000

3000

2000

1000

б р, МПа

т, °с

Рис. 17.5

Рис. 17.6

Для расчета вязкости газовой фазы использовались корреляции Дина и Стила. Вязкость жидкой фазы находилась с помощью метода Литтл и Кеннеди. Идеально-газовые энтальпии для чистых компонент определя-