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

Фактическую скорость газового потока рассчитаем по формуле

,      

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

       S_р – сечение реального сепаратора, м² .

          Сечение реального сепаратора определяем по формуле

S_р =,

S_р= м² ,

W_фак = м/с.

Вывод: фактический диаметр УБС равен d_ф =3 м. Так как фактический диаметр УБС больше минимального, следовательно условие d_ф > d_min 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);

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

Линейную скорость жидкой фазы в сепараторе рассчитаем по формуле

,

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

V_жф – объемный расход жидкой фазы, м³/мин;

S – площадь сечения сепаратора, м²;

S = 2,3 м².

Объемный расход жидкой фазы рассчитаем по формуле

,

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

G_жф – массовый расход жидкой фазы, кг/ч;

G_жф = 50967 кг/ч (см. табл. 2.8);

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

r_ж = 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 :

G_н + = G_н + +,

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

G_н = 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 :

G_н + = G_н + +,