Расчет ТВО. Практическая работа Расчет параметров тво

• Название: Практическая работа Расчет параметров тво
• Дата: 02.12.2022
• Размер: 48.51 Kb.
• Имя файла: Расчет ТВО.docx
• Тип: Практическая работа; #824479

Практическая работа

Расчет параметров ТВО
Цель: Определить геометрические параметры ТВО

Исходные данные:

- объемный расход жидкости Q _ж м³ /сут;

- массовый расход нефти G_н т/сут;

- обводненность n_в%;

- газовый фактор Г _ф м³ /т;

- давление на выходе Р_вых атм;

- температура на выходе t_вых, ⁰С

- диаметр ТВО D_тр , мм ;

- плотность нефти ρ_н кг/м³

ТВО должна представлять трубу диаметром D_тр с постоянным углом наклона. Время разрушения водонефтяной эмульсии на нефть и воду составляет τ мин. Коэффициент выделения газа k _p.
Таблица 1 – Исходные данные

Вар	Q ж	Gн	nв	Г ф	Рвых	Dтр	τ	k p	ρн	tвых
1	523	146	74,9	77	14	720	10	0,72	865	28
2	355	98	75,2	75	14	1402	20	0,68	865	28
3	522	150	74,2	72	14	720	12	0,7	865	28
4	485	133	75,4	71	14	1402	18	0,69	865	28
5	462	125	75,7	70	14	1000	16	0,66	865	28
6	440	105	78,6	60	14	720	25	0,64	865	28
7	375	133	68,2	61	14	720	30	0,62	865	28
8	360	95	76,3	62	14	1000	22	0,6	865	28
9	350	86	77,9	63	14	1402	28	0,58	865	28
10	480	103	80,7	64	14	1402	35	0,56	865	28
11	380	65	84,6	69	14	1000	30	0,61	865	28
12	420	98	79,0	68	14	720	25	0,59	865	28
13	500	115	79,3	67	14	720	20	0,57	865	28
14	400	100	77,6	66	14	1000	28	0,54	865	28
15	450	90	82,0	65	14	1402	15	0,56	865	28

Решение

С помощью формулы (1) определяется время цикла расслоения. Коэффициент запаса по времени К в (1) в зависимости от свойств нефти и воды обычно изменяется от 1 до 3. Затем по формуле (2) находится суммарный объем водоотстойной и нефтеотстойной секций. Масса нефти там равна (3). По известной массе нефти (3) из соотношения (4) находится объем нефтеотстойной секции. Далее с помощью (4)-(6) из выражения (7) определяется объем газовой секции. Длины водоотстойной 1, нефтеотстойной 2 и газовой 3 секций вычисляются по формуле (10). Углы наклона секций находятся из выражения (11). Площадь поперечного сечения секций в плоскости, параллельной поверхности, находятся из (15). Качество сепарации зависит от площади зеркала нефть-вода.

Время цикла расслоения Т определяется как произведение времени разрушения эмульсии τ * (на нефть и воду) на коэффициент запаса по времени К:



Тогда объем пластовой жидкости V _ж,T и масса нефти М_н,T, поступающие в трубную сепарационную установку за время Т, будут соответственно равны:



и



Объем нефти V_н,T, поступающей в трубную сепарационную установку за время Т (1), находится путем деления массы нефти, поступившей за это время, из (3) на ее плотность:



Газовый фактор Г в зависимости от объема нефти равен произведению газового фактора по плотности Г _ρ на плотность нефти:



Газовый фактор замеряется при нормальных физических условиях (нфу). Приведенный газовый фактор Г_прзависит от коэффициента выделения газа k_p , а также по закону Менделеева-Клапейрона от его давления и температуры. В нефти при температуре t_вых и давлении Р_вых приведенный газовый фактор Г _пр составит:



По известным объему нефти V_н,Т, поступившему за время Т, из (4) и приведенному газовому фактору (6) определяется объем поступившего газа v_г,Т за это время:



Потребная длина трубной сепарационной установки L определяется как отношение сумм объемных расходов за время Т пластовой жидкости (2) и газа (7) к вместимости погонного метра трубы V_пм:



V_пм= π*D_тр²/4, м³/м

Трубная сепарационная установка состоит из водоотстойной, нефтеотстойной и газоотстойной секций длиной соответственно l _в, l_н и l_г. При этом очевидно, что суммарная длина слагается из длин секций



Длина секции l_i равна отношению объема компонента V_i,t, поступившего за время Т, к вместимости погонного метра трубы (индексы в, н и г - вода, нефть и газ соответственно):



Высота секции h_i равна произведению ее длины к синусу угла наклона φ:

(11)

Угол φ выбирается из промежутка 4…8⁰

Суммарная высота Н трубной сепарационной установки аналогично (9) определяется как сумма высот секций (11):



В случае, если углы наклона всех секций одинаковы, соотношение (12) с учетом (11) примет вид:
(13)

Площадь поперечного сечения секции в плоскости, параллельной поверхности контакта нефть-вода, в общем случае представляет эллипс, у которого малая ось равна диаметру трубы, а большая ось – D/sin φ :



Площадь его составляет:


Контрольные вопросы

1. 
   Зарисуйте схему ТВО прямолинейной конструкции, укажите основные элементы.
   
2. 
   Для чего предназначено ТВО, за счет каких сил происходит разделение нефти и воды?
   
3. 
   Для чего производится путевой сброс воды?
   
4. 
   Опишите устройство и назначение успокоительного коллектора ТВО