Анализ работы и проверочный расчет основных аппаратов УПН-500 на основе реальных промысловых данных, страница 17

Фактическую скорость газового потока рассчитаем по формуле

,      

где Wфак – фактическая линейная скорость газовой фазы, м/с;

       Sр – сечение реального сепаратора, м2 .

          Сечение реального сепаратора определяем по формуле

Sр =,

Sр= м2 ,

Wфак = м/с.

Вывод: фактический диаметр УБС равен dф =3 м. Так как фактический диаметр УБС больше минимального, следовательно условие dф > dmin выполняется, фактическая линейная скорость газовой фазы равна 0,08 м/с, допустимая линейная скорость газовой фазы равна 0,494 м/с. Фактическая скорость газовой фазы меньше допустимой.

5.1.4 Определение времени пребывания жидкой фазы в сепараторе

Время пребывания жидкой фазы в сепараторе рассчитаем по формуле

,

где  t - время пребывания жидкой фазы в сепараторе, мин;

ℓ – длина сепаратора, м;

ℓ = 8 м (паспортные данные);

Wжф – линейная скорость жидкой фазы в сепараторе, м/мин.

Линейную скорость жидкой фазы в сепараторе рассчитаем по формуле

,

где Wжф – линейная скорость жидкой фазы в сепараторе, м/мин;

Vжф – объемный расход жидкой фазы, м3/мин;

S – площадь сечения сепаратора, м2;

S = 2,3 м2.

Объемный расход жидкой фазы рассчитаем по формуле

,

где Vжф – объемный расход жидкой фазы, м3/мин;

Gжф – массовый расход жидкой фазы, кг/ч;

Gжф = 50967 кг/ч (см. табл. 2.8);

rж – плотность жидкой фазы в сепараторе, кг/м3;

rж = 920,4 кг/м3 .

м3/мин.

Рассчитываем линейную скорость жидкости:

 м/мин.

Рассчитываем время пребывания жидкой фазы в сепараторе:

мин.

Вывод: поскольку фактическая линейная скорость газовой фазы (0,08 м/с) меньше допустимой (0,494 м/с) и время пребывания жидкой фазы в сепараторе составляет 17 мин, условия эксплуатации и размер сепаратора обеспечивают получение газовой фазы необходимого качества.

5.3 Расчет отстойников О-1/1 и О-1/2

Назначение – отстойники 1 ступени предназначены для отделения и сброса основной части пластовой  воды.

Цель расчета – составление материального баланса отстойника, определение линейной скорости жидкости и времени ее пребывания в аппарате.

  5.3.1 Исходные данные для расчета

Исходные данные для расчета приняты следующие:

- температура жидкости в отстойнике О-1/1 – 26 0С;

- температура жидкости в отстойнике О-1/2 – 50 0С;

- масса нефти, поступающая из сепаратора УБС – 50967 кг/ч;

- масса воды, поступающая в отстойник О-1/1 в составе эмульсии – 38221 кг/ч;

- плотность нефти при 20 0С – 926,7 кг/м3;

- обводненность нефти на выходе из отстойника О-1/1 − 5 %масс.;

- обводненность нефти на выходе из отстойника О-1/2 − 3 %масс.;

- плотность пластовой воды −1100 кг/м3;

5.3.2 Материальный баланс отстойников

Материальный баланс отстойника О-1/1 :

Gн + = Gн + +,

где Gн – массовый расход нефти, проходящей через отстойник О-1/1, кг/ч;

Gн = 50967 кг/ч (см. табл.5.1);

 – массовый расход воды, поступающей в О-1/1 в составе нефтяной эмульсии, кг/ч;

= 38221 кг/ч (см. табл.5.4);

 – массовый расход подтоварной воды, сбрасываемой из отстойника О-1/1, кг/ч;

 – массовый расход воды в составе эмульсии на выходе из отстойника О-1/1, кг/ч.

Обводненность жидкости на выходе из отстойника О-1/1 рассчитываем по формуле

где  – обводненность жидкости на выходе из отстойника О-1/1, доли единицы;

 = 5 %масс..

Расход воды рассчитываем из формулы:

,

 кг/ч.

Массовый расход подтоварной воды, сбрасываемой из отстойника О-1/1 рассчитываем по формуле

= – ,

где  – массовый расход подтоварной воды, сбрасываемой из отстойника О-1/1, кг/ч;

= 38221 – 2703 = 35518 кг/ч.

Материальный баланс отстойника О-1/1 приведен в табл. 5.5.

Таблица 5.5

Материальный баланс отстойника О-1/1

Статьи баланса

%масс.

кг/ч

Приход:

1.Нефтегазовая смесь

в том числе вода

100,0

(42,85)

89188

38221

Итого

100,0

89188

Расход:

1.Нефть сырая

2. Вода в составе эмульсии

57,15

3,03

50967

2703

2.Вода подтоварная

39,82

35518

Итого

100,0

89188

Материальный баланс отстойника О-1/2 :

Gн + = Gн + +,