Типовые задачи Типовая задача 4.1
Из фонтанной скважины (нефть не содержит воды) на первую ступень сепарации поступает нефть в количестве 300 т/сутки. Газовый фактор пластовой нефти равен 70 м3/м3. Разгазирование нефти осуществляется на трех ступенях сепарации под давлением: на первой ступени 3,9 МПа, на второй 0,98 МПа, на третьей 0,098 МПа. Плотности нефти на ступенях сепарации соответственно равны: 800, 820, 840 кг/м3. Определить количество газа, выделившегося на каждой ступени сепарации, приняв коэффициенты растворимости газа в нефти по графику (см. приложение): α1 = 0,98, α2 = 0,7 и α3 = 0,15 (см2/кгс).
Решение:
Суммарное количество газа, содержащегося в нефти в свободном и растворенном состоянии:
=
,
Количество газа, оставшегося в растворенном состоянии после первой ступени сепарации:
=
,
Количество газа, выделившегося на первой ступени сепарации:
=
,
Количество газа, выделившегося на второй ступени:
=
,
Количество газа, выделившегося на третьей ступени:
=
,
Суммарное количество выделившегося газа:
=
,
Количество газа, оставшегося в нефти:
,
,
Если нефть склонна к пенообразованию, то большое количество оставшегося газа может стать причиной образования пены, что приведет к увеличению пульсаций в трубопроводах и увеличению турбулентности потока. Следствием этого явится увеличение выпадения солей. Для парафинистых нефтей вышеназванные факторы приведут к увеличению выпадения кристаллов парафина. В целом оба явления увеличат рельефность трубопровода. В конечном итоге последствия значительного содержания газа в нефти приведут к усталостным разрушениям трубопровода.
Задания для домашней и самостоятельной работы по теме 4.1 Задача 4.1
На первую ступень сепарации поступает известное количество нефти из фонтанной скважины с известным газовым фактором. Разгазирование осуществляется на трех ступенях сепарации под соответствующим давлением: P1, P2, P3. Плотности нефти на ступенях сепарации соответственно равны: ρ1, ρ2, ρ3. Определить количество газа, выделившегося на каждой ступени сепарации, приняв коэффициенты растворимости газа в нефти по графику.(см. приложение).
Таблица 4.1
Исходные данные к разделу 4.1
Параметр |
Варианты |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Qн, м3/сут |
250 |
280 |
260 |
300 |
350 |
310 |
360 |
380 |
400 |
270 |
Г, м3/м3 |
44 |
35 |
40 |
32 |
50 |
55 |
60 |
65 |
38 |
58 |
Р1, МПа |
2 |
2,3 |
2,6 |
2,8 |
3 |
3,2 |
3,4 |
3,6 |
4 |
4,5 |
Р2, МПа |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,15 |
1,3 |
1,5 |
1,8 |
2 |
2,2 |
2,5 |
Р3, МПа |
0,08 |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,45 |
0,5 |
0,55 |
0,6 |
ρ1, кг/м3 |
818 |
825 |
820 |
828 |
815 |
810 |
795 |
790 |
822 |
800 |
ρ2, кг/м3 |
838 |
845 |
840 |
848 |
835 |
830 |
815 |
810 |
842 |
820 |
ρ3, кг/м3 |
858 |
865 |
860 |
868 |
855 |
850 |
835 |
830 |
862 |
840 |
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметр |
Варианты |
|||||||||
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|
Qн, м3/сут |
310 |
260 |
280 |
400 |
270 |
330 |
350 |
380 |
250 |
390 |
Г, м3/м3 |
70 |
65 |
55 |
30 |
48 |
44 |
35 |
40 |
32 |
50 |
Р1, МПа |
4,2 |
2,3 |
3,3 |
4 |
4,5 |
2 |
2,3 |
2,6 |
2,8 |
3 |
Р2, МПа |
2 |
0,65 |
1,4 |
1,8 |
2,5 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,15 |
1,3 |
Р3, МПа |
0,55 |
0,1 |
0,15 |
0,5 |
0,6 |
0,08 |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,3 |
ρ1, кг/м3 |
780 |
800 |
810 |
840 |
822 |
820 |
825 |
820 |
828 |
825 |
ρ2, кг/м3 |
800 |
820 |
830 |
860 |
845 |
840 |
845 |
840 |
848 |
845 |
ρ3, кг/м3 |
820 |
840 |
850 |
880 |
860 |
860 |
865 |
860 |
868 |
865 |
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметр |
Варианты |
|||||||||
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
|
Qн, м3/сут |
400 |
350 |
320 |
290 |
280 |
310 |
360 |
380 |
250 |
320 |
Г, м3/м3 |
70 |
65 |
55 |
30 |
48 |
44 |
35 |
40 |
32 |
50 |
Р1, МПа |
2 |
2,3 |
2,6 |
2,8 |
3 |
4 |
3,3 |
4,2 |
2,9 |
2,1 |
Р2, МПа |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,15 |
1,3 |
2 |
1,5 |
2,2 |
1,3 |
0,65 |
Р3, МПа |
0,08 |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,3 |
0,45 |
0,1 |
0,5 |
0,2 |
0,08 |
ρ1, кг/м3 |
780 |
800 |
810 |
840 |
822 |
820 |
825 |
820 |
828 |
825 |
ρ2, кг/м3 |
800 |
820 |
830 |
860 |
845 |
840 |
845 |
840 |
848 |
845 |
ρ3, кг/м3 |
820 |
840 |
850 |
880 |
860 |
860 |
865 |
860 |
868 |
865 |
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|