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

G„,„=G„-G„(/,J о, (6.448)

где G, - полный газовый фактор, м7м;

G„ (Р,р) - газовый фактор при давлении Р, м7м;

о - коэффициент сепарации газа у приема погружного оборудования.

Используя значение фактического газового фактора G, возможно рассчитать (определить графически) новое значение давления насыщения Р,.

Как уже отмечалось выще, коэффициент сепарации газа у приема погружного оборудования существенным образом влияет на работу затрубного пространства, представленного кольцевым подъемником. Поэтому практический интерес представляют особенности работы кольцевых подъемников на режиме нулевой подачи.

6.27. ЗАКОНОМЕРНОСТИ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ СТАЦИОНАРНОЙ РАБОТЫ КОЛЬЦЕВЫХ ПОДЪЕМНИКОВ НА РЕЖИМЕ НУЛЕВОЙ ПОДАЧИ

Данная задача представляет не только и не столько академический интерес, сколько диктуется практикой эксплуатации нефтяных скважин. Действительно, участок скважины от приема погружного оборудования до уровня жидкости или смеси в затрубном пространстве представлен кольцевым подъемником. При этом расход жидкости равен нулю (если скважина работает по колонне насосно-компрессорных труб).

Аналитический метод расчета распределения давления в этом случае может быть использован для определения давления у приема погружного оборудования.

В настоящее время на нефтяных промыслах страны получил щирокое распространение способ определения динамических уровней методом отражения упругой волны (волнометрирование), который характеризуется высокой точностью, оперативностью и невысокой стоимостью. Использование же этого способа для расчета давлений не всегда дает приемлемые для практики результаты, т.к. неизвестна величина плотности смеси в затрубном пространстве.

В некоторых литературных источниках приводятся среднестатистические значения плотности смеси в затрубном пространстве, но их использование при расчетах часто дает недопустимо большие ошибки.

6.27.1. ВЫВОД УРАВНЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

Так как расход жидкости в данном случае равен нулю (q =0), то в соответствии с зависимостями раздела 6.3 можно записать:

рГ=Рж

"о/з

(6.449)

где По - осредненная относительная скорость газовых пузырьков в неподвижной жидкости (истинная скорость газа), м/с;

/з - площадь поперечного сечения кольцевого канала (затрубного пространства), м;

К - объемный расход газа через затрубное пространство, м7с.

Используя уравнение состояния реального газа, а также закон изменения температуры в функции изменения давления, объемный расход газа можно записать следующим образом:

(6.450)

где - объемный расход свободного газа через затрубное пространство, приведенный к стандартным условиям, м/с Подставляя значение из (6.450) в (6.449), получим:

рГ = р.

Г KP„zT, VP.zk)

РТ... т..

Введем следующее обозначение

/?• =

(6.451)

(6.452)

где R - безразмерный параметр, характеризующий отношение приведенной скорости газа в затрубном пространстве (И„/ к ее

истинной скорости п.

С учетом R выражение (6.459) будет:

рГ=р.

РТ...

PnZK

(6.453)

Запишем уравнение давления столба газожидкостной смеси в дифференциальной форме:

или с учетом (6.453):

dP = pg

(P,zT,P„zk]

РТ т

После разделения переменных имеем: dP

P,zT, P„ZK PT.. T.

(6.454) (6.455) (6.456)

Пределами интегрирования являются: по Р: от Р, до и по Н: от О до Н. После интегрирования (6.456) получаем:

Р-Р.

,P„ZK

(6.457)

Выражение (6.457) представляет закон распределения давления в затрубном пространстве скважины при неизотермическом движении газожидкостной смеси.

Давление Р, соответствует затрубному давлению Р плюс вес газа в затрубном пространстве (т.е. давлению на уровне смеси Р.

Величина Р, может быть рассчитана так:

Рг=Р„=Ре . (6.458)

где - стандартная температура, К;

р,, - плотность газа в стандартных условиях, кг/м-*;