![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Расчет давления на приеме насосной установки
Давление на приеме находится методом последовательного приближения (итераций) с переменным (адаптивным) шагом. На каждом шаге итерации находится расчетное значение динамического уровня по начальному значению давления на приеме и сравнивается с заданным динамическим уровнем. Затем корректируется начальное заданное значение давления на приеме и так до тех пор пока не будет достигнута заданная точность. 1. Задаются начальным значением давления на приеме. Оно необходимо для того чтобы начать численный расчет, определяемый по формуле:
Pпр0 = н · g · (Lп-Lд) · 10-6 + Pзт. (15) Объем свободного газа поступающего в затрубное пространство 2. Определяют газовый фактор, G, м3/м3 при давлении P=Pпр0. по формуле:
G = G0 · R · (D1 · (1 + R) - 1), (16)
гдеD1 = 4, 06 · ( н* · г* - 1.045), (17) н*- относительная плотность нефти к воде (плотности воды при 4°С и 0, 1 МПа) равной 1000 кг/м3); г*- относительная плотность газа к плотности воздуха (плотности воздуха при 0°С и 0, 1 МПа равной 1, 293 кг/м3); R = Log(n) / Log(10 · Pнас), (18) n = P / Pнас. (19) 3. Приведенная плотность свободного газа при разгазировании, ρ Vгс, кг/м3, на приеме насосной установки (P=Pпр0), определяется по формуле: гс* = Шгt · ( г* - 0, 0036 · (1 + R) · (105, 7 + U1 · R)), (20) где Шгt = 1 + 0, 0054 · (tпл - 20); (21)
U1 = н* · G - 186; (22) R = lg(n) / lg(10 · Pнас); (23) n = P / Pнас.
4. Приведенная плотность растворенного газа рассчитывается по формуле:
гр* = G0 / Г · ( г* - гс* · G / G0),
гдеГ = G0 - G - остаточная газонасыщенность, т/м3. 5. Определяют объемный коэффициент нефти при (P=Pпр0), по формуле:
bн = 1 + 1, 0733 · н* · · 0, 001 * Г - 6, 5 · 10-4 · P, (24) где = 3, 54 · (1, 2147 - н*) + 1, 0337 · гр* + + 5, 581 · н* · (1 - 1, 61 * н* · 0, 001 · Г) · 0.001 · Г *(25)
6. Дебит жидкости на приеме рассчитывается по формуле: 7. Qж = Qж0 · (1 - B) · bн + Qж0 * B. (26)
8. Рассчитывают объем свободного газа Vг, м3 на приеме насосной установки, приведенный к стандартным условиям при P=Pпр0. по формуле:
Vг = G · (1 - B) · Qж· z · P0 · Tпл / (P пр0 · T0), (27)
где z - коэффициент сверхсжимаемости (принимается равным 1); P0 - стандартное давление равное 0, 1 мПа; Т0 - стандартная температура равная 293°К (20°С). 8. Относительную скорость газа wг определяем следующим образом. Для вертикальных скважин: wг0 = 2 см/с, при B £ 0, 4, wг0 = 17 см/с при B > 0, 4. Для наклонных скважин по таблице 2, в которой задано увеличение скорости газа при наклоне ствола 45° относительно вертикального ствола при различных газосодержаниях. Для углов от 0 до 45 и значения линейно интерполируются.
Таблица 5.14 Газосодержание
9. Определяют коэффициент сепарации, Кс свободного газа на приеме насосной установки, по формулам: Для скважинного штангового насоса:
Kс = K0/[1+1, 05·Qж/(wг Fэк)], (28
где K0 - коэффициент сепарации свободного газа на режиме нулевой подачи, определяемый по формуле: K0 = 1 - (dт/Dэк)2; (29) Fэк - площадь поперечного сечения эксплуатационной колонны, м2. Для центробежного электронасоса
Kс = 1/[1+1, 05·Qж/(wг fз')], (30) где fз' - площадь кольцевого зазора между эксплуатационной колонной и погружным насосом, м2.
fз' = · (Dэк2-dн2)/4. (31)
9. Объем свободного газа, поступающего в затрубное пространство, рассчитывается по формуле:
Vгз = Vг · Kс. (32)
Расчет динамического уровня при Pпр0 Находим распределение давления, газосодержания и плотностей в затрубе. Расчет ведется снизу-вверх. Начальное давление P = Pпр0. Начальное значение Lдин0 = Lподв. 1. Истинное газосодержание в затрубном пространстве при давлении P, определяется по формуле:
г = Vгз · Pпр0 / P / w0 / fз, (33)
где fз - площадь межтрубного пространства, м2:
fз = · (Dэк2-dт2)/4. (34)
2. Плотность газа всплывающего в затрубном пространстве при давлении P, рассчитывается по формуле:
гз = г · P · T0/ (P0· Tпл), (35) 3. Плотность газожидкостной смеси в затрубном пространстве давлении P, рассчитывается по формуле: см з = гз · г + н · (1 - г). (36)
4. Градиент давления давлении P, определяется по формуле:
(dP/dH)= см з · g · cos() · 10-6 (37)
5. Уменьшаем глубину на значение шага H (оптимальное с точки зрения точности и времени расчета - 5 м). 6. Находим новое значение P уменьшая его на значение P, по формуле:
P = (dP/dH) · H. (38)
7. Возвращаемся к пункту 1 раздела 5.7.3 Цикл расчета динамического уровня ведется до тех пор когда: а) значение истинного газосодержания по рассчетам пункта 1 (согласно раздела 5.7.3) становится равным и больше единицы; б) текущее значение давления P равным или меньше атмосферного (0, 1 МПа); в) уровень на этапе 5 согласно раздела 5.7.3 уменьшился до нуля. Полученное на этапе 5 раздела 5.7.3 последнее значение и будет динамическим уровнем при давлении на приеме равном Pпр0. Значение динамического уровня Lд0 полученное при первой итерации (т.е. при Pпр0, рассчитанном в пункте 1 согласно раздела 5.7.2.) будет при наличии свободного газа на приеме меньше заданного Lд. Поэтому давление Pпр0 уменьшают и возвращаются к пункту 2 раздела 5.7.3. Значение шага Pпр0 определяется необходимой точность расчета давления, как правило это Pпр0 = 0, 1 МПа (1 атм). Можно также использовать переменный шаг для ускорения расчетов: Pпр0 = 0, 05 · (Lд - Lд0) · н · g · г·10-6. Расчеты продолжают до тех пор пока расчетное значение динамического уровня Lд0 на очередной итерации станет равно или несколько больше (это зависит от значение шага Pпр0) заданного Lд. Полученной таким образом Pпр0 и будет являться расчетным давлением на приеме насосной установки при заданном динамическом уровне Lд.
|