Типичная унифицированная схема сбора продукции скважин с группы нефтяных месторождений, выполненная по основному варианту с утилизацией попутного газа на ЦПС по второму варианту
| 3 |
| 2 |
| 1 |
| А |
| 4 |
| 5 |
| 6 |
| II |
| 7 |
| 8 |
| 9 |
| 10 |
| III |
| 11 |
| I |
| 12 |
| 13 |
| IV |
| 14 |
| V |
| 15 |
| VI |
| 60 км |
1- эксплуатационная скважина; 2- выкидная линия; 3- АГЗУ; 4- сборный коллектор; 5- ЦПС; 6- первая ступень сепарации; 7- вторая ступень сепарации; 8- третья ступень сепарации; 9- УКПН; 10- УКПГ; 11- узел компаундирования; 12- узел автоматического контроля качества; 13- ГСМН; 14- УКПВ; 15- ГСМГ.
I- товарная нефть; II- товарный газ; III- ШФЛУ; IV- мех.примеси на захоронение; V- сточная вода на утилизацию; VI- продукция с других месторождений.
Рис.1.
Проверим возможность такого решения.
Для этого, определим потери давления на трение на участке системы сбора продукции скважин от месторождения «А» доЦПС, воспользовавшись уравнением Дарси – Вейсхбаха:
(1)
где:
- длина трубопровода, м;
- внутренний диаметр трубопровода, м;
-ускорение силы тяжести, м/с2;
-плотность жидкости, кг/м3;
- потеря давления, Па;
Δz – разность геодезических отметок ЦПС и месторождения;
λ - коэффициент гидравлического сопротивления, зависящий в общем случае от режима течения жидкости и шероховатости стенок трубопровода;
- средняя скорость течения жидкости, м/с, определяемая по формуле:
(2)
где:
Q -объёмный расход жидкости, м3/с, определяемый по формуле:
(3)
где:
G– массовый расход жидкости, кг/с.
|
|
|
Прежде всего, определим Q, переведя предварительно исходные данные в систему СИ:
G= 180 т.т/год = 5,71 кг/с
Тогда:
Поскольку:
Dв= 100 мм = 0,1м
Затем определим коэффициент гидравлического сопротивления λ, предварительно рассчитав критерий Рейнольдса:
(4)
где:
μ - динамическая вязкость жидкости, Па . с (из условия μ = 0,02 Па . с);
Поскольку Re > 2320 в сборном коллекторе турбулентный режим.
Но, как известно, турбулентный режим бывает трёх типов [2] и в каждом случае искомую величину коэффициента гидравлического сопротивленияλ находят по разному.
Поэтому, определим тип турбулентного режима в сборном коллекторе для чего найдём величину:
(5)
где:
-относительная шероховатость внутренней стенки трубопровода, определяемая по формуле:
(6)
где:
е -абсолютная шероховатость внутренней стенки трубопровода, м.
Для новых цельнотянутых стальных труб е = 0,00005 – 0,00015 м [3].
Выберем значение е =0,0001 м.
Тогда:
В результате:
Поскольку:
то в сборном коллекторе первый тип турбулентного режима течения, так называемый режим гидравлически гладких труб.
В этом случае величину коэффициента гидравлического сопротивленияλ находят по формуле Блазиуса:
|
|
|
(7)
Наконец:
Поскольку:
L= 60 км = 60000 м.
Таким образом, при выбранном варианте системы сбора потери давления на трение даже в начальный период эксплуатации больше чем давление на устье скважин (10 атм.), не говоря уже о том, что мы пренебрегали потерями на местных сопротивлениях и делали допущение о однофазном (жидкостном) течении продукции скважин.
В результате добытая на месторождении продукция до ЦПС не дойдёт.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 262; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!