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

ковыми в добывающих скважинах, что свидетельствует о возможности практического использования полученных результатов. Экспериментальные исследования проводились в два этапа: на первом этапе изучалось движение газовых пузырьков в неподвижной жидкости (режим нулевой подачи), а на втором - в движущейся жидкости. Остановимся вкратце на полученных результатах.

6.2.2. ИССЛЕДОВАНИЕ СТЕСНЕННОГО ДВИЖЕНИЯ ГАЗОВЫХ ПУЗЫРЬКОВ В НЕПОДВИЖНОЙ ЖИДКОСТИ (РЕЖИМ НУЛЕВОЙ ПОДАЧИ)

Исследования выполнены в круглой трубе диаметром 56 мм и в кольцевых каналах, образованных вставками диаметром 30 и 46 мм. При этом исследования проведены как при концентричном (кольцевые каналы), так и эксцентричном (серповидные каналы) расположении внутренней вставки.

Обозначим скорость всплытия газовых пузырьков в неподвижной жидкости в условиях стесненности через Пд.

Тогда отношение скорости всплытия газовых пузырьков п к скорости всплытия одиночного газового пузырька п в зависимос-

10 20 30 40 50 rf„xl0,MM

Рис. 6.1. Распределение количества газоаых пузырьков по диаметру

ти от физических свойств жидкой и газовой фаз можно представить следующим образом:

0

Re. Же.

(6.19)

где Fr, Re,,, We - соответственно безразмерные параметры Фруда, Рейнольдса и Вебера, вычисляемые по приведенной скорости газа

V

(6.20)

где V- объемный расход газовой фазы, м7с;

/- площадь поперечного сечения канала, м.

Результаты обработки выполненных экспериментальных исследований, а также исследований Н.Н. Репина, представлены на рис. 6.2.

Данная зависимость, записанная в аналитической форме, имеет вид:

= 2,85

Re. We.

-0,25

(6.21)

24 FreWe,

Рис. 6.2. Экспериментальная зависимость u/u в функции комплексного безразмерного параметра Fr/Re, We,.. Даииые для поверхностного натяжения о(мН/м):

О -69,5; О-Н8; в-62,9; « -59,6; 0-56,5; ©-54,0; данные Н.Н. Репина - 0 - 68,0

Высокий коэффициент корреляции (>0,9) характеризует связь между переменными, достаточно близкую к функциональной. Анализ экспериментальных результатов, а также физических свойств жидкости и газа показывает, что эксперименты соответствуют второй области табл. 6.1, т.е. для расчета скорости вспльггия одиночного газового пузырька п необходимо использовать следующую зависимость:

,П,76

1,28

(6.22)

С учетом (6.22) выражение (6.21) перепишем в следующем виде (заменяя Л„ на dj:

n;i=0,3873g

,11,76

(),.i2

gdffilr

-(I.Zi

(6.23)

где , - диаметр газового пузырька, м.

Полученная зависимость (6.23) может быть использована только в случае невысоких давлений, когда массой газа (плотностью газа р,) можно пренебречь. В других случаях необходимо использовать следующую зависимость:

,11,76

Рж -Р,

0,52

/1,28

-0,25

К(рж -р,)уг

. (6.24)

Выражение (6.24) может быть рекомендовано не только для расчета относительной скорости газовых пузырьков в неподвижной жидкости (вертикальные каналы круглого, кольцевого и серповидного сечений), но и для выявления влияния на нее различных факторов (физические свойства фаз, размеры газовых пузырьков, условия их стесненного движения).

6.2.3. ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ЖИДКОСТИ НА СТЕСНЕННОЕ ДВИЖЕНИЕ ГАЗОВЫХ ПУЗЫРЬКОВ ПРИ их ВЕРТИКАЛЬНОМ ДВИЖЕНИИ

На втором этапе исследований изучалось влияние скорости жидкости на относительную скорость движения газовых пузырьков при их вертикальном движении. Первоначально изучалось влияние