Анализ работы и проверочный расчет основных аппаратов УПН-500 на основе реальных промысловых данных, страница 18

где  G_н – массовый расход нефти, поступающей в отстойник О-1/2, кг/ч;

G_н = 50967 кг/ч (см.табл.5.2);

 – массовый расход воды, поступающей в отстойник О-1/2, кг/ч;

= G_в^{вых О-1/1} = 2703 кг/ч; (см. табл.5.5)

 – массовый расход подтоварной воды, сбрасываемой из отстойника О-1/2, кг/ч;

 – массовый расход воды в составе эмульсии на выходе в отстойник О-1/2, кг/ч.

Обводненность жидкости на выходе из отстойника О-1/2 рассчитываем по формуле

,

где – обводненность жидкости на выходе из О-1/2, доли единицы;

 = 0,005 %масс.

Расход воды рассчитаем по формуле:

,

 кг/ч.

Массовый расход подтоварной воды, сбрасываемой из отстойника О-1/2 рассчитываем по формуле

 =  – ,

где  – массовый расход подтоварной воды, сбрасываемой из отстойника О-1/2, кг/ч;

 = 2703 – 1583 = 1120 кг/ч.

Материальный баланс отстойника О-1/2 приведен в табл.5.6.

Таблица 5.6

Материальный баланс отстойника О-1/2

Статьи баланса	%масс.	кг/ч
Приход:
1.Нефтегазовая смесь в том числе вода	100,0 (5,0)	53670 (2703)
Итого	100,0	53670
Расход:
1.Нефть сырая 2. Вода в составе эмульсии	94,9                2,94	50967                         1583
2.Вода подтоварная	2,08	1120
Итого	100,0	53670

5.3.3 Расчет линейной скорости и времени пребывания жидкости в отстойнике

 Отстойник О-1/1

Диаметр отстойника  для обеспечения ламинарного режима в отстойнике рассчитываем по формуле [3]

,

где d – минимальный диаметр отстойника, обеспечивающий в нем ламинарный режим, м;

V_ж – объемный расход жидкости, м³/мин;

n_ж – кинематическая вязкость жидкости, м²/с.

Объемный расход жидкости, проходящей через отстойник О-1/1, рассчитываем по формуле

,

где G_ж – массовый расход жидкости, походящей через О-1/1, кг/ч;

G_ж = 89188 кг/ч (см. табл.5.5);

= – плотность жидкости при температуре в отстойнике О-1/1, кг/м³.

Плотность нефти при температуре в О-1/1 рассчитываем по формуле

,

где – плотность нефти при температуре в О-1/1, кг/м³;

 – плотность нефти при 20 ⁰С, кг/м³;

= 926,7 кг/м³;

b - коэффициент термического расширения нефти, 1/ ⁰С;

b = 0,000682 1/ ⁰С ;

t – температура в О-1/1, ⁰С;

t = 26 ⁰С

кг/м³.

Рассчитываем плотность жидкости при температуре в О-1/1

= 922,9 ^. (1-42,85) + 1100 ^. 42,85 = 998,79 кг/м³.

Рассчитываем объемный расход жидкости:

 м³/мин.

Кинематическую вязкость жидкости рассчитываем по формуле

,

где  – кинематическая вязкость жидкости при температуре в О-1/1, м²/с;

 – динамическая вязкость жидкости при температуре в О-1/1, Па ^. с.

Вязкость жидкости определяем по формуле Бринкмана [4, с. 80]

,

где – обводненность жидкости на входе в отстойник О-1/1, доли единицы;

 = 42,85 %масс..

Динамическую вязкость нефти при температуре в отстойнике О-1/1 рассчитываем по формуле

,

где  = 187 ^. 10^-3 Па ^. с;

С – коэффициент, равный 100;

c - коэффициент, определяемый по формуле

,

где t – температура в О-1/1, ⁰С;

t = 26 ⁰С.

,

Рассчитываем динамическую вязкость нефти при температуре в отстойнике О-1/1:

 Па ^.с.

Рассчитываем динамическую вязкость жидкости при температуре в отстойнике О-1/1:

 Па ^.с.

Рассчитаем кинематическая вязкость жидкости :

м²/с.

 Рассчитываем минимальный диаметр отстойника:

м.

Фактический диаметр О-1/1 равен d_ф = 3 м. Так как. d_ф > d_min, следовательно ламинарное движение жидкости в отстойнике О-1/1 обеспечено.

Линейную скорость движения жидкости в отстойнике О-1/1 рассчитываем по формуле

,

где w^О-1/1 – линейная скорость движения жидкости в отстойнике О-1/1, м/мин;

V_ж – объемный расход жидкости в отстойнике О-1/1, м³/мин;

V_ж = 1,488 м³/мин;

S_О-1/1 – площадь сечения отстойника О-1/1, м².

Рассчитываем площадь сечения отстойника О-1/1

,

где d_ф – фактический диаметр отстойника О-1/1, м;

d_ф = 3 м.

 м².

Рассчитываем скорость движения жидкости в отстойнике О-1/1:

 м/мин =0,0038 м/с.

Рассчитываем время пребывания жидкости в отстойнике О-1/1:

,

где l – длина отстойника, м;

= 21,94 м (по паспорту на оборудование);

w^О-1/1 = 0,21 м/мин.

мин = 1 ч 35 мин.