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 М - массовый расход смеси, кг/с; V - объемный расход газа, мVc;

- градиент потерь на трение, Н/(м-м);

Р - среднее давление на интервале АН, Н/м.

1. Оценка типа структуры потока

Эта оценка проводится по зависимостям (6.99)-!-(6.106), изложенным в разделе 6.5.

2. Расчет плотности газожидкостной смеси Эмульсионная структура

Плотность смеси рассчитывается по формуле:

Рс„ =Рж-Фг(рж-Рг), (6.339)

где - истинное газосодержание смеси.

Оно может быть вычислено по следующей зависимости:

1 + -

1 + -

(6.340)

где t)£„,t)r -соответственно приведенные скорости смеси и газа, м/с;

t)„ - осредненная относительная скорость газовых пузырьков, м/с,

q + V "ш="ж+"г=-;

(6.341)

х> - приведенная скорость жидкости, м/с.

При этом рекомендуется принимать = 0,244 м/с независимо от физико-химических свойств компонентов смеси.

Анализ движения ГЖС в скважинах показывает, »гго х> в значительной степени зависит от обводненности продукции. С учетом этого при объемном расходном водосодержании5< 0,5 рекомендуется в расчетах использовать значение (0,02+0,06) м/с, а при водосодер-жании > 0,5 - и ,=(0,15+0,20) м/с.

Четочная (пробковая) структура

Основным вопросом является определение скорости подъема четок в движущейся жидкости.

Плотность смеси при четочной структуре определяется в предположении, что поток установившийся и полностью развит, т.е. расстояние между четками газа достаточно велико, чтобы исключить влияние движения предыдущей четки на движение последующей. Четки имеют стабильные размеры и поднимаются с постоянной скоростью. Из уравнения неразрывности следует, что скорость четки жидкости определяется объемным расходом и площадью сечения трубы.

Если скорость газовой четки относительно движущейся впереди нее четки жидкости обозначить через и,,,,, то абсолютная скорость движения четки газа определяется так:

q + V

(6.342)

Если рассмотреть элемент четочной структуры, состоящей из одной газовой четки длиной и одной жидкостной четки длиной /,,, то время, необходимое для прохождения этого элемента в трубе, составит At:

Так как за это время Д/ через трубу проходит одна газовая четка объемом V, то средний объемный расход газа составит:

. (6.344)

Средняя плотность газожидкостной смеси для рассматриваемого элемента потока р,(газовая четка плюс четка жидкости) определяется уравнением:

Рем.., = Р.

+ Рг-

(6.345)

где V-объем элемента потока, равный сумме объемов четки газа и четки жидкости.

Подставляя значения (6.343) и (6.344) в (6.345), получим:

Рем.., = Рж

g+y + .J

M + p,D„.,/

где М - массовый расход смеси, кг/с.

Если учитывать особенности жидкой фазы, то уравнение (6.346) необходимо записать в виде:

Р...=77Т?Г£7+-, (6.347)

где Г - корреляционная функция распределения жидкости, зависящая от физической природы жидкой фазы и приведенной скорости движения смеси, вычисляемой по уравнению (6.341).

Корреляционная функция распределения жидкости рассчитывается следующим образом: жидкая фаза - вода и ь < 3,048 м/с

OlgjP 2321gD,„ -0,4281grf-0,7821; (6.348) жидкая фаза - вода и и, > 3,048 м/с

Т = ""o!?,!f° - о, 162 lgD,„ - 0,8881grf -1,2508; (6.349) жидкая фаза - нефть и х> < 3,048 м/с

Е = """м1Г" + О 167 Ig D« + 0,113 Ig J - 0,1395; (6.350) жидкая фаза - нефть и > 3,048 м/с

Г. = !«.0,569М-0,614-

-IgcM

0,0015Ig(ji„+l)

1,571

+ 0,63Igrf + 0,722

Г = - """-

<7 + + Ч,ч/ 406

(6.351)

При < 3,048 м/с предельное значение Г:

r = -0,2133t),„. (6.352)

При ь > 3,048 м/с предельное значение Г:

(6.353)