Особенности расчета нефтяных и газовых промысловых коллекторов
Принцип расчета нефтегазовых коллекторов
Гидравлический расчет сложных трубопроводов
Рассмотрим гидравлический расчет коллектора постоянного диаметра с распределенным по длине отбором продукта и расчет сборного коллектора переменного диаметра с распределенным поступлением продукта.
|
|
Коллектор постоянного диаметра с распределенным по длине отбором продукта.
Для рассматриваемой схемы уравнение материального баланса имеет вид:
где Qт - транзитный расход; Qп - путевой суммарный расход.
Поскольку диаметр раздаточного коллектора одинаков на всем протяжении, а расходы жидкости на различных участках разные, то и режимы течения на каждом участке 
L1, L2, ..., Ln также будут разными. Перепад давления на первом участке будет равен:
и на n-м участке:
Общий перепад на всей длине коллектора равен:
.
Для каждого участка трубопровода определяют режим движения жидкости и рассчитывают 
, которые подставляют затем в формулы для этих же участков и определяют на них перепады давления. Для получения общего перепада по всей длине коллектора, перепады на отдельных участках складывают.
Задача по расчету сборного коллектора переменного диаметра с распределенным поступлением продукта решается так же, как и предыдущая. Вначале находят скорости нефти на отдельных участках, затем определяются режимы движения и коэффициенты гидравлического сопротивления , или коэффициенты 
, после чего найденные величины подставляют в формулу Дарси - Вейсбаха и определяют перепады давления на каждом участке в отдельности. Общий перепад в коллекторе находят сложением перепадов на отдельных участках.
|
|
|
|
|
Сборный коллектор переменного диаметра с распределенным поступлением продукта.
Расчет газосборных коллекторов
Газосборный коллектор рассматривается как однониточный трубопровод постоянного диаметра с путевыми подкачками => газопровод состоит из участков, границами которых служат пункты подкачек. Считаем, что эти участки простые трубопроводы. Расходы подкачек заранее известны => расходы на участках q1, q2, q3. Требуется определить диаметр коллектора.
Стабилизация нефти
Процесс стабилизации может быть реализован на стабилизационных установках (рис. 6.1).
Обезвоженная и обессоленная нефть поступает в теплообменную аппаратуру 2, где подогревается за счет тепла отходящего потока стабильной нефти, а затем в подогреватели 3, в которых температура ее повышается до 80-125 °С. Затем горячая нефть направляется в трапы – стабилизаторы 4, в которых при давлении 1,5 – 2,5 кгс/см2 происходит отделение от выделившейся широкой фракции. Отделившаяся от газовой фракции нефть собирается в нижней части аппарата, откуда насосом 11 через группу теплообменников, в которых отдает свое тепло, охлаждаясь до 40-45 градусов, направляется в товарные емкости. Широкая фракция поступает в зону охлаждения фракционированного конденсатора. Последний представляет собой вертикальный или горизонтальный теплообменный аппарат, в межтрубном пространстве которого противотоком проходит газообразная широкая фракция, в трубном – охлаждающая вода. При движении снизу вверх на отдельных участках в результате охлаждения газообразной фракции образуется конденсат, который сразу же стекает вниз и выходит из соприкосновения в данном сечении конденсатора с восходящим потоком газа. Стекающий вниз по стенкам труб конденсат встречается с движущимися ему навстречу парами, в результате чего происходит частичный обмен фаз между ними, подобный тому, который происходит при ректификации.
|
|
|
Рис. 6.1. Принципиальная технологическая схема установки по подготовке нефти при стабилизации однократным испарением и фракционированной конденсацией:
1, 11, 12 – насосы; 2 – теплообменники; 3 – подогреватели; 4 – трапы – стабилизаторы, фракционированный конденсатор; 5 – газосепаратор; 6 – компрессор; 7 – маслоотделители; 8 – конденсаторы-холодильники; 9 – бензосепараторы; 10 – емкость бензина; 13 – блок обезвоживания и обессоливания; 14 – товарные резервуары; I – сырая нефть; II – стабильная нефть; III – парогазовая смесь; IV – газ; V – нестабильный бензин; VI – вода
|
|
|
Гидраты и борьба с ними.
Гидрат – кристаллическое вещество, образованное молекулами углеводорода и воды.
Условия гидратообразования:
1. Наличие термодинамических условий существования гидратов
 |
Оценивается по равновесным кривым гидратообразования. Здесь D1<D2<D3. Над кривой гидраты существуют. После бутана газы гидратов не образуют.
2. Газ по воде должен быть в насыщенном состоянии (капельная вода)
Оценивается по кривым влагосодержания газа в насыщенном состоянии. Здесь Р1<P2<P3. График показывает, сколько воды может содержать газ в виде паров.
Зона фактического гидратообразования определяется построением следующего графика
(t) и (W) – параметры газа, определяемые по графикам 1 и 2.
Участок а-б это участок гидратообразования.
Способы борьбы с гидратами:
|
|
|
1. Использование метанола С2Н5ОН.
2. Уменьшение фактического влагосодержания газа (более глубокая осушка на УКПГ)
3. Снижение давления или повышение температуры газа.
4. Совокупность методов.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 904; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!