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

ния на трение. После деления всех членов уравнения на Srpdhyyn получим

S-rpdhy

Srpdhy

(1.4-38)

Левая сторона уравнения равняется а третий член правой части - gft. Другие два слагаемых правой части можно выразить более просто в виде

e=e, + (l-ej-fi„

(1.4-38а)

где Ёж - часть сечения подъемника 5тр, занятая жидкостью; рж - эффективная плотность жидкости; рг - эффективная плотность газа.

Рос показал, что текущий градиент давления является функцией 12 переменных (табл. 1.4-4). В число этих переменных не входят

Таблица 1.4-4

давление и температура, так как градиент давления должен быть установлен при конкретных фактических значениях этих двух параметров. По результатам анализа размерностей можно вывести из этих 12 переменных 10 безразмерных коэффициентов, наибольщее значение из которых имеют следующие пять:

коэффициент Л/о. ж, учитывающий скорость потока жидкости.

.ж=-жРжШ(; газовый фактор R в пластовых условиях

ж

коэффициент Nd, учитывающий диаметр подъемника.

коэффициент jVp, учитывающий плотность газа и жидкости,

ЛР=Рг/Рж;

коэффициент jVp,, учитывающий вязкость жидкости.

Слагаемые правой части уравнения (1.4-38) находят разными методами для различных структур потока. Три характерные области структур потока отмечены римскими цифрами I, II и III на рис. 1.4-10.

Градиент массы обозначим м- Если в уравнении (1.4-38а) принять lh = 0, то

.-?. = е« + (1-8ж). (Г4-39)

Рос определяет это выражение как статический градиент массы; однако необходимо учитывать, что в статическом состоянии газовая и жидкая фазы не перемещаются друг относительно друга. По уравнению (1.4-15) скорость скольжения определяется как разность между объемными скоростями газа и жидкости на данном участке подъемника. После некоторых преобразований значение скорости скольжения можно получить в виде

(1.4-40)

Скорость скольжения в зависимости от параметров потока может быть также выражена в безразмерной форме

5 = ..си"/ (Г4-41)

Если известно 5, то Ur. ск можно рассчитать по формуле (1.4-41); далее по уравнению (1.4-39) определяют е», а по уравнению (1.4-38а)

Скорость скольжения для структур потока в области I. Из рис. 1.4-10 видно, что структура потока в области I определяется как пробковая или пенная, при этом

Из рис. 1.4-31 и 1.4-32 F),2,3 и определяются как параметры, зависящие от Л. Следовательно,

т. е. S является функцией четырех безразмерных параметров. В случае течения по кольцевому пространству Nd зависит от смоченного периметра

yV,(4.e + d.p.„)]/-- (Г4-43)

Область I простирается между RNv. т=0 и

(1.4-44)

По рис. 1.4-33 как Li, так и La зависят от Nd. В случае кольцевого течения для расчета должно быть использовано уравнение (1.4-43).

4-/7

Рис. 1.4-32. Зависимость между параметром Fi, и Лц

Скорость скольжения для структур потока в области II. Эта область соответствует средним скоростям потока газа; структура потока в области снарядного или пенного типа. При этом

(1.4-45)

Рис. 1.4-33. Зависимость между L\,2 и Nd

Параметры f 5,7 и Рв, как это видно из рис. 1.4-34 и 1.4-35, зависят в данном случае от свойств жидкости, т. е. являются функцией четырех безразмерных коэффициентов. Область II проходит от верхней границы области I к границе со значениями

Л..ж = 50 + 36Л„..