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 ] 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270

где р*„ - «фиктивная» плотность смеси, характеризуемая фиктивным значением параметра и создающая в подъемнике высотой дя одинаковый перепад давлений др, что и в реальном подъемнике при прочих неизменных условиях, т.е.

рдя+др„,+др + др„„ = р::.дя ,

откуда

др„, + др,р + др„,. = дя (р*„ - р.„). (6.231)

10 л МПа

1000

1200

1400

1600

Рис. 6.19. Сопоставление расчетного и экспериментальных распределений давления вдоль подъемника:

- расчет по уравнению (6.227); Q - эксперимент в безводной фонтанной скважине № 834; ф - эксперимент в обводненной фонтанной скважине № 1346

Из выражений (6.229) и (6.230) следует, что суммарно потери энергии в подъемнике могут быть рассчитаны введением в расчет фиктивного значения R:

= Л + АЛ. (6.232)

Физически АЛ характеризует дополнительные потери на скольжение, которые численно равны суммарным потерям (ДР+ АР+ АР) при движении газожидкостной смеси в подъемнике. Совершенно очевидно, что введение в расчет фиктивного значения R дает основание использовать закон работы полуидеального подъемника для реальных подъемников добывающих скважин.

С целью проверки полученных зависимостей (6.225) и (6.227) были проведены расчеты распределения давления для безводной (скв. № 834) и обводненной (скв. № 1346) скважин Туймазинского нефтяного месторождения. Расчеты проведены для различных численных значений параметра (от Л 0,4доЛф= 2,0 с шагом 0,4).

На рис. 6.19 представлены рассчитанные по уравнению (6.227) зависимости, а также результаты экспериментального замера дав- ления по глубине. Сопоставление расчетных и экспериментальных зависимостей P=f(H) показывает их достаточно хорошее совпадение, что свидетельствует о правильности полученных теоретически законов распределения давления по длине подъемника, а также о возможности расчета реальных подъемников. В результате расчета получено, что для фонтанной безводной скв. № 834, работавшей на дату исследования с дебитом 223 м7сут, фиктивный параметр Л =1,6, а для фонтанной обводненной скважины № 1346 (В =0,2; дебит 104 м7сут) - Л, =0,8.

Таким образом, использование уравнений (6.225) и (6.227) для расчета процесса неизотермического движения газожидкостных смесей в реальных подъемниках возможно при наличии корреляционной зависимости фиктивного параметра R от основных известных характеристик газожидкостного подъемника. Предварительное рассмотрение данного вопроса позволяет предложить в качестве одного из критериев для обобшения R отношение числа Рейнольдса для газа к числу Рейнольдса для жидкости, т.е Re, /Re.

Re.=-, (6.233)

Re, =Ь, (6.234)

где Ur,u* - соответственно приведенные скорости газовой и жидкой фаз, м/с;

d - внутренний диаметр подъемника, м;

Рг Рж - соответственно плотности газовой и жидкой фаз, кг/м;

Мг» Мж - соответственно вязкости газовой и жидкой фаз. Па с.

Все физические параметры газа и жидкости рассматриваются при средних давлении и температуре (в интервале давлений отР, до Р). Порядок построения искомой корреляционной зависимости Лф= /(Re /Re) следующий: для скважин с известными характеристиками продукции, в которых проведены экспериментальные замеры Р = f{H), рассчитываются параметры Re и Re. По уравнению (6.227) рассчитывается кривая распределения давления до полного совпадения с экспериментальной (путем изменения R. Затем соответствующие значения R и Re , /Re наносятся на график, который и будет в последующем использоваться в практической деятельности. На рис. 6. 20 представлен такой корреляционный фафик, построенный для безводных скважин различных нефтяных месторождений (Кыртаельское, Усинское, Арланское, Шкаповское, Туймазинское и Ватинское).

Re/Re,

Рис. 6.20. Корреляционный график определения параметра для безводных скважин