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

ности движения газовых пузырьков (характеризуется приведенной скоростью газа п) и объемного расходного газосодержания р. На

рис. 6.5 представлены зависимости Пд = /(o/ojHjP) анализ которых показывает, что влияние стесненности движения газовых пузырьков является преобладающим в сравнении с влиянием поверхностного натяжения.

"о. см/с

Рис. 6.5. Экспериментальные зависимости Uq = /(с/о.5г»Р) = А - приведенная скорость газа Ц = 0,018 м/с; Б - приведенная скорость газа Ц = 0,0422 м/с; 1 - а/а. = 0,75; 2 - а/а. = 0,95

6.2.4. ВЛИЯНИЕ УГЛА НАКЛОНА ПОДЪЕМНИКА НА ОТНОСИТЕЛЬНУЮ СКОРОСТЬ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ

На основании анализа и обобщения немногочисленных лабораторных и промысловых исследований движения газожидкостных смесей в наклонных подъемниках установлено, что относительная скорость газовой фазы возрастает, причем это возрастание определяется только углом наклона подъемника.

Обозначим относительную скорость движения газовой фазы в наклонном подъемнике через и,,, а угол отклонения подъемника от вертикали (в градусах) через А. Тогда относительная скорость и,,, может бьггь рассчитана по следующим эмпирическим зависимостям:

- для режима нулевой подачи

a)„=0,3873g"«

P»-Pr

чО,52

1,28

МРж - р.)

+ 0,0105Л\ (6.31)

- для совместного движения жидкой и газовой фаз

4„.=0,3873g

,0,76

Рж -Р,

71,28

и(Рж-Р,)ч

-0,303 +1,098,07 - 33,9(InIn Re, -1,82)Ч + 0,0105-.

(6.32)

Представленные зависимости проверены при углах наклона подъемника (отклонении от вертикали) до 30°.

Расчеты относительной скорости в широком диапазоне расходов жидкости (от 5 до 300 м7сут) и газосодержания (Р = 0,01-0,3) для круглых и кольцевых каналов при физических свойствах нефти, характерных для нефтяных месторождений Второго Баку, показали, что при диаметрах газовых пузырьков 0,04 и 0,06 см относительная скорость в чисто нефтяных вертикальных скважинах изменяется в пределах от 1 до 6 см/с. Эти величины хорошо согласуются с данными различных исследователей. Для наклонных скважин относительная скорость возрастает до 6-12 см/с.

Таким образом, проведенные экспериментальные исследования процесса движения газожидкостной смеси при эмульсионной структуре позволили получить расчетные зависимости, которые могут быть рекомендованы для практического использования.

Выше уже отмечалось, что один из возможных принципов осреднения относительной скорости газовой фазы базируется на равенстве плотности газожидкостной смеси в реальном процессе ее движения и в расчетной схеме. Поэтому рассмотрим один из главных параметров газожидкостной смеси - ее плотность.

6J. ПЛОТНОСТЬ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ

Основное определение плотности любой однородной среды может быть применено к газожидкостной смеси с учетом следующего. Так как газожидкостная смесь является неоднородной средой, состоящей из жидкой и газовой фаз различных объемов, то для определения плотности такой неоднородной среды объем ее должен выбираться в соответствии с неоднородностью. Во избежание больших ошибок в определении плотности газожидкостной смеси необходимо брать объемы, в сотни раз превышающие объемы частиц дисперсной фазы.

Плотность газожидкостной смеси р определим так:

К,р,+Кр, К,р,+К,,р

У.+К У.+К -

где V, F - объемы жидкости и газа соответственно, м; - объем газа при нормальных условиях, м; р - плотность газа при нормальных условиях, кг/м\ При этом должно соблюдаться следующее условие (когда газ

является дисперсной фазой):

К<(К+К)- (6.34)

При известных объемных расходах жидкой и газовой фаз средняя плотность газожидкостной смеси определяется аналогично уравнению (6.33):

gp,+Kp, gp,+K„p

q + V q + V (б-З)

где q, V- объемные расходы жвдкой и газовой фаз соответственно, м/с Уравнение (6.35) справедливо для случая, когда относительная скорость движения газа и,, равна 0.