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

SO, Na, Mg, Ca, HCO,, J и других элементов и соединений. Таким образом, присутствующие в пластовых жидкостях компоненты, при определенных условиях их сосуществования, характеризуют эти жидкости как склонные к образованию эмульсий.

В процессе добычи нефти возможность образования эмульсий в продуктивном пласте и в интервале его перфорации незначительна. Чрезвычайно мала вероятность образования эмульсий и в интервале «забой-прием пофужного оборудования», в чем нас убеждают многочисленные результаты исследования этого интервала путем отбора проб. Не образуется стойких водонефтяных эмульсий и в фонтанных скважинах, работающих без штуцера; при работе со штуцерами в фонтанных скважинах могут образовываться водонефтяные эмульсии. Некоторые исследователи отмечали образование водонефтяных эмульсий в скважинах, эксплуатируемых компрессорным способом (в месте ввода газа).

Глубиннонасосный способ эксплуатации в силу своей специфики более склонен к образованию стойких водонефтяных эмульсий. Наиболее вероятными местами образования эмульсии при штанговой эксплуатации являются клапаны глубинного насоса и колонна НКТ. Длительный период пребывания воды и нефти в колонне НКТ, циклический характер подачи жидкости в трубы и возвратно-поступательное движение колонны штанг с множеством муфтовых соединений способствуют интенсивному перемешиванию жидкости и ее диспергированию с образованием водонефтяной эмульсии.

Промысловые наблюдения показывают: наиболее стойкие эмульсии образуются в скважинах, эксплуатируемых погружными центробежными насосами.

Есть несколько причин, способствующих в этом случае образованию эмульсий: неравномерность поля скоростей и давлений в рабочем колесе, направляющем аппарате и в зазорах между ними приводит к образованию турбулентных зон и вихрей. В частности, образование вихрей зависит и от режима работы насоса, особенно в области подач Q < Q. Выход жидкости из рабочего колеса и дальнейшее ее движение в направляющий аппарат связаны с явлением, аналогичным удару. Таким образом, в центробежном насосе основным местом образования эмульсии являются рабочие органы (рабочие колеса и направляющие аппараты), а режим работы насоса и физико-химические свойства воды и нефти в значительной мере определяют степень эмульсиеобразования.

9.4.5.3. Номограмма для расчета параметров работы центробежных насосов на водонефтяных эмульсиях

В 1960-1965 годах на кафедре разработки и эксплуатации нефтяных месторождений МИНХ и ГП им.И.М. Губкина выполнен цикл исследований по влиянию свойств водонефтяных эмульсий и газожидкостных смесей на параметры работы погружных центробежных насосов. Установлено, что при работе центробежных насосов на водонефтяных эмульсиях их рабочие параметры изменяются тем в большей степени, чем выше вязкость эмульсии (в сравнении с параметрами их работы на воде); при этом подача, напор и КПД снижаются, а потребляемая насосом мощность возрастает.

Результаты этих исследований представлены в виде зависимостей коэффициентов К, К,, и К, вычисляемых по формулам (9.250+9.252)

Рис. 932. Зависимости коэффициентов К, ЛГ„ иКл функции числа Re для оптимального режима работы 6,„„,

в функции числа Рейнольдса, вычисляемого по формуле (9.249). На рис. 9.32 представлены зависимости коэффициентов К, КиКв функции числа Re, полученные в результате обработки проведенных исследований для оптимального режима работы насоса. Здесь же для сравнения представлены зависимости этих коэффициентов для ньютоновских жидкостей тех же вязкостей, что и водонефтяные эмульсии (на рис. 9.32 показаны пунктирными линиями). На рис. 9.33 представлены зависимости в функции числа Рейнольдса для других режимов работы насоса (0,4; 0,6; 0,8; 1,2; 1,4) Q.

Анализ данных зависимостей показьшает, что коэффициенты напора для водонефтяных эмульсий при работе насоса во всей области-исследованных подач (0,41,4)2,, в функции числа Рейнольдса изменяются несущественно при постоянном значении Re. Так, при Re = 10*

= 1с? V

Рис. 9 J3. Зависимости К„ в функции числа Re для режимов работы (0,4; 0,6; 0,8; 1,2; 1,4) С. „„