Анализ работы и проверочный расчет основных аппаратов УПН-500 на основе реальных промысловых данных, страница 14

где  G_н^ун – масса нефти, поступающей в составе эмульсии с месторождений ОАО «Ульяновскнефть», кг/ч;

G_н^ун = 62410 – 37446 = 24964 кг/ч.

Массу воды, поступающей в составе эмульсии с месторождений ЗАО «Нафта-Ульяновск», рассчитаем по формуле

G_в^ну = G_ж^{ну .} В_ну,

где  G_в^ну – масса воды, поступающей в составе эмульсии с месторождений ЗАО «Нафта-Ульяновск», кг/ч;

В_ну – обводненность жидкости, поступающей с месторождений ЗАО «Нафта-Ульяновск», доли единицы;

В_ун = 0,025.

G_в^ну = 31000 ^. 0,025 = 775 кг/ч.

Массу нефти, поступающей в составе эмульсии с месторождений ЗАО «Нафта-Ульяновск», рассчитаем по формуле

G_н^ну = G_ж^ну – G_в^ну,

где  G_н^ну – масса нефти, поступающей в составе эмульсии с месторождений ЗАО «Нафта-Ульяновск», кг/ч;

G_н^ну = 31000 – 775 = 30225 кг/ч.

Суммарную массу воды, поступающей на УБС, определяем по формуле

G_в^{вх УБС} = G_в^ун + G_в^ну,

где   G_в^{вх УБС} – суммарная масса воды, поступающей на УБС, кг/ч;

G_в^{вх УБС} = 37446 + 775 = 38221 кг/ч.

Общую массу нефти, поступающей в УБС, определяем по формуле

G_н^{вх УБС} = G_н^ун + G­_­н^ну,

где   G_н^{вх УБС} - общая масса нефти, поступающая в УБС, кг/ч;

G_н^{вх УБС} = 24964 + 30225 = 55189 кг/ч.

Общую обводненность поступающей на УБС эмульсии рассчитаем по формуле

В_вх^УБС = ,

где  В_вх^УБС – общая обводненность эмульсии на входе УБС, доли единицы;

В_вх^УБС =

          При разгазировании жидкости в сепараторе происходит однократное испарение, поэтому расчет производим по методу однократного испарения.

          Основные уравнения однократного испарения, на основании которых определяются составы жидкой и газовой (паровой) фаз, следующие:

  ,

     ,

где   X_i – мольная концентрация компонента в жидкой фазе, доли единицы;

α_i – мольная концентрация компонента сырья, доли единицы;

е – мольная доля отгона, доли единицы;

К_i – константа фазового равновесия компонента газожидкостной смеси;

Y_i – мольная концентрация компонента в газовой фазе, доли единицы.

Решение уравнений  производится подбором мольной доли отгона таким образом, чтобы суммы компонентов в жидкой и паровой фазах были равны единице.

Значения констант фазовых равновесий определяем по номограмме Уинна [6, с. 171] в зависимости от давления и температуры в сепараторе и температуры кипения компонентов.

Расчет производится в следующей последовательности.

По известному мольному составу исходной газожидкостной смеси определяем массовый состав газожидкостной смеси по формуле

,

где   α_i – массовая концентрация компонента сырья, доли единицы;

М_i – молярная масса компонента, кг/кмоль.

Далее рассчитываем массовый расход каждого компонента сырья по формуле

G_i = G ^. α_i ,

где   G_i – массовый расход каждого компонента сырья, кг/ч;

G – массовый расход газожидкостной смеси, кг/ч;

G = 55189 кг/ч (см. табл.5.1);

Далее рассчитываем число кмолей каждого компонента сырья по формуле

,

где  N_i^ГЖФ – число кмолей компонента сырья, кмоль/ч;

G_i – массовый расход каждого компонента сырья, кг/ч;

М_i – молярная масса компонента сырья, кг/кмоль.

Общее число кмолей сырья определяется как сумму всех кмолей компонентов.

Результаты расчета массового расхода и числа кмолей каждого компонента приведены в табл. 5.2. Общий компонентный состав пластовой нефти представлен в табл.1.1., раздел 1.

Таблица 5.2

Состав паровой и жидкой фаз нефти в условиях однократного испарения в УБС при температуре 30 ⁰С и давлении 0,22 МПа