Материал: Сборник задач по технологии и технике нефтедобычи Учеб, пособие для ву
Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
СОДЕРЖАНИЕ
Зависимость для истинной объемной доли жидкости в потоке смеси кольцевой структуры, полученная на основе обобщения экспериментальных данных с помощью указанных параметров, имеет вид
Фж =
(т
200рм
370
600
Рж Ю ^кРж+ф.
ж пр
10
где рж — расходная объемная доля жидкости в смеси, Рж = (1 Рг) = Ож/QcMi
(5.101)
(5.102)
— истинная объемная доля жидкости в смеси при барботаже (Рж = 0), определяемая в зависимости от параметра Wp:
Ф* = 0,0053(3,3 - Wp)lWh3, если И7р<3,3; (5.103)
Ф^ = 0, если tt7p>3,3, (5.104)
фж пр — истинная объемная доля жидкости в смеси пробковой структуры
Фж пр = 1—Фг. (5.105)
Фг — соответственно истинная объемная доля газа в смеси пробковой структуры [см. формулу (5.87)].
Плотность смеси определяют по следующему выражению:
Рем = Ржфж + Рг (1 Фж)- (5.106)
Коэффициент гидравлического сопротивления потока кольцевой структуры ввиду отсутствия однозначной его зависимости от числа Рейнольдса жидкости Re* определяется комбинацией критериев Re* и Фруда смеси FrCM и представляется в форме приведенного коэффициента сопротивления
А-см = X (ReK; s/DT)t(Re* FrCM; рж), (5.107)
где X (Re*; e/DT) — коэффициент гидравлического сопротивления жидкости при ш* = wCK, определяемый в зависимости от Re* по
-
и относительной шероховатости стенки трубы по (5.22) или по диаграмме (см. рис. 5.3); ф (Re*FrCM; [5*) — приведенный Ко-
127
Rite. 5-11. ОпределениеУдавления, развиваемого электроцентробежным погружным насосом по расчетному профилю давления (к задаче 5.4, 5.5):
/ — профиль давления в подъемной колонне, рассчитанный по методике ВНИИгаза; I' — профиль давления, рассчитанный по обобщенным зависимостям; 2 — профиль дав- ления в эксплуатационной колонне; Яд — динамический уровень
эффициент трения, зависящий от определяющих критериев газожидкостного потока
ф = 1,0+0,031 [Re)KFrCM (рж - Рг)/Рг]' 3
(5.108)
Общий градиент давления газожидкостного потока любой структуры без учета потерь за счет ускорения определяется согласно (5.1) по следующей формуле
Задача 5.4. Эксплуатационная нефтяная скважина оборудована установкой погружного центробежного электронасоса, (УЦЭН).
Определить при известных глубине^спуска Ясн® и давлении на приеме рпн давление, развиваемое насосом^Рн, используя для этого расчетный профиль давления в колонне подъемных труб (НКТ), на которых насос спущен в скважину, при следующих исходных данных: <ЗЖСт = 410 м3/сут, рнд = 873 кг/м3, рв0 =
128
= 30 %, рв = 1172 кг/м3; ру = 2 МПа, рг0 = 1,35 кг/м
3, ;ТПЛ = =l318 К, рнд = 86,3 мПа-с, ш = 0,0203 К/м, рнпл = 7,7 мПа-с, Рзаб = 16 МПа, йнпл = 1,14, рпн = 7 МПа, Г = 34 м3/м3, Lt = = 1800 м, Рнаг. = 5 МПа, D3K = 0,152 м, £>t = 0,0635 м, Нсв = — 800 м.
Решение. Для решения задачи предварительно рассчитать по изложенной выше методике ВНИИгаза профиль давления в НКТ начиная от устьевого сечения до сечения, соответствующего положению выкида насоса, задавшись при этом условным давлением на выкиде рвн = 12 МПа. Так как рвн>рНас. то расчетный профиль будет состоять из двух участков: участка с давлением при движении газоводонефтяного потока ру<Р < Рнас и участка с давлением при движении водонефтяного потока рнас<Р < Рвн- Последовательность расчета профиля давления аналогична изложенной в решениях задач 5.1 и 5.2. Результат расчета представлен на рис. 5.11 (кривая 1). Искомое давление, развиваемое насосом, Рн = Рвн — Рпн = 9,9—7,0 = 2,9 МПа.
МЕТОД РАСЧЕТА ПО ОБОБЩЕННЫМ ЗАВИСИМОСТЯМ *
Решение. Для решения задачи предварительно рассчитать по изложенной выше методике ВНИИгаза профиль давления в НКТ начиная от устьевого сечения до сечения, соответствующего положению выкида насоса, задавшись при этом условным давлением на выкиде рвн = 12 МПа. Так как рвн>рНас. то расчетный профиль будет состоять из двух участков: участка с давлением при движении газоводонефтяного потока ру<Р < Рнас и участка с давлением при движении водонефтяного потока рнас<Р < Рвн- Последовательность расчета профиля давления аналогична изложенной в решениях задач 5.1 и 5.2. Результат расчета представлен на рис. 5.11 (кривая 1). Искомое давление, развиваемое насосом, Рн = Рвн — Рпн = 9,9—7,0 = 2,9 МПа.
МЕТОД РАСЧЕТА ПО ОБОБЩЕННЫМ ЗАВИСИМОСТЯМ *
Широкий диапазон эксплуатационных условий и особенно высокая вязкость продукции нефтяных скважин ограничивают применимость существующих методов гидродинамического расчета движения газожидкостных смесей, в силу чего возникает необходимость обобщения как самих методик расчета, так и экспериментальных данных, на основе которых они получены. Надежность получаемых при этом расчетных зависимостей будет определяться правильностью выбора модели потока, достаточно полно отражающей его физическую сущность. Из используемых в гидродинамике моделей газожидкостного потока наиболее приемлемой является модель потока дрейфа [27], позволяющая не только проанализировать экспериментальные данные, но и обобщить их. С позиций этой модели при обычном способе определения основных гидродинамических параметров газожидкостного потока можно получить следующее соотношение для них:
Wtk = CiWcu + с2 VgD-т - (5.110)
где wr„ — средняя истинная скорость газовой фазы; wcu — скорость смеси; сг; с2 — коэффициенты, учитывающие гидродинамические особенности потока и физические свойства фаз.
Теория потока дрейфа позволяет исследовать движение смеси пузырьковой и пробковой структур, характеризующихся дискретным распределением газовой фазы и в которых гравитационные силы уравновешиваются градиентом давления и силами взаимодействия между фазами и соответственно между фазами и стенкой трубы.
* Данный метод предложен В. Г. Троном на основе проведенного им обобщения экспериментальных данных и полученных при этом корреляционных зависимостей.
Источник: https://tut-files.ru/previewfile/115988
Смотрите также:
| 2014 biblioonline ru |