Перечень практических занятии

 

Номер темы	Номер и наименование занятия	Количество аудиторных часов
	1.Расчет нефтегазовых сепараторов на пропускную способность по газу и жидкости. Механический расчет сепаратора.
	2. Гидравлический расчет нефтепровода (напорного и при движении нефтегазовой смеси). Расчет газопровода. Механический расчет трубопроводов.
	3. Расчет количества тепла для нагрева нефти. Технологический расчет теплообменника. Расчет отстойников.
	4. Расчет потерь легких фракций нефти в резервуарах. Механический расчет резервуара.
	5. Расчет газовых сепараторов. Расчет ингибиторов гидратообразования.
	ВСЕГО

 

ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

по дисциплине: «Сбор и подготовка скважинной продукции»

Вариант

1. Оборудование установок подготовки нефти: теплообменники, трубчатые печи, печи беспламенного горения, каплеобразователи, отстойники.

2. На какие классы, типы делятся нефтяные эмульсии?

3.Задача 4

Вариант

1. Что понимают под сбором и системой сбора продукции скважин?

2. Какие факторы влияют на выбор системы сбора? Назовите разновидности систем
сбора, их особенности.

3.Задача 1

Вариант

1. Из каких элементов состоят современные системы сбора транспорта и
подготовки нефти, газа и воды?

2. Какие мероприятия проводятся на промыслах по сокращению потерь нефти и
газа

3.Задача 2

Вариант

1. Из каких блоков состоит ГЗУ "Спутник"? Перечислите основные узлы
технологического блока и их назначение.

2. С какой целью в ГЗУ "Спутник" установлен сепаратор

3.Задача 3

Вариант

1. Назначение сепараторов.

2. По каким параметрам классифицируют сепараторы

3.Задача 4

Вариант

1. Что понимается под "коррозией"? Какие типы коррозии Вы знаете? Какие факторы ускоряют коррозию стальных трубопроводов?

2. Какие виды пассивной защиты трубопроводов бывают, от чего зависит их выбор?

3.Задача 1

Вариант

1. На какие классы, типы делятся нефтяные эмульсии?

2. Назовите основные причины образования нефтяных эмульсий.

3.Задача 2

Вариант

1. Назовите природные эмульгаторы, влияющие на устойчивость эмульсий.

2. Почему целесообразно осуществлять обезвоживание, нефти на промыслах? 3.Задача 3

Вариант

1. С какой целью применяют деэмульгаторы и какие требования к ним предъявляют?

2. Как происходит процесс подготовки нефти в термохимических установках?

3.Задача 4

Вариант

1. Назовите основные требования к качеству подготовки нефти.

2. Какие виды резервуаров Вы знаете, от чего зависит их выбор?

3.Задача 1

 

Вариант

1.Какие требования предъявляют к водам, закачиваемым в продуктивные
горизонты?

2.Какие источники используют для водоснабжения промыслов?

3.Задача 2

Вариант

1.Какие вредные примеси входят в состав природных и нефтяных газов?

2.Какие требования предъявляются к качеству газа, подаваемого в магистральные
газопроводы и коммунально-бытовым потребителям?

3.Задача 3

Вариант

1.При каких условиях образуются гидраты?.

2.В чем отличие адсорбционных методов осушки газа от абсорбционных?

3.Задача 4

Вариант

1. Системы сбора природного газа.

2. Методы и технологические схемы подготовки газа.

3.Задача 1

Вариант

1. Сточные воды нефтяных месторождений: пластовые сточные воды, производственнс-дождевые сточные воды.

2. Характеристика действующих систем очистки сточных вод.

3.Задача 2

Вариант

1.В чем сущность унифицированной технологической схемы сбора и подготовкискважинной продукции? Какие узлы-установки она включает, в чем ее преимущество?

2. Сущность и назначение высоконапорной системы сбора нефти и газа.

3.Задача 3

 

Вариант

1.В чем заключается особенность системы сбора высоковязких, парафинистых,
сероводородосодержащих нефтей

2. Назначение, классификация БАЗУ типа «Спутник»

3.Задача 4

 

Вариант

1.Какие преимущества и недостатки имеют герметизированные системы сбора
нефти, газа и воды

2. Методы разрушения эмульсий.

3.Задача 1

Вариант

1. Из каких основных секций состоит сепаратор? Назначение секций и их устройство

2. Электрические способы обезвоживания и обессоливания нефти.

3.Задача 2

Вариант

1. С какой целью применяют установки предварительного сброса воды? В чем
заключаются преимущества предварительного сброса пластовой воды?

2. Гидратообразование, методы ликвидации гидратов.

3.Задача 3

Вариант

1. На чем основана работа электрообессоливающей установки? Опишите схему
ее работы.

2. Что понимают под сбором и системой сбора продукции скважин?

3.Задача 4

Вариант

1.Как устроены электродегидраторы? Почему на электрообессоливающей
установке могут установить два, три электродегидратора.

2. Какие преимущества и недостатки имеют герметизированные системы сбора
нефти, газа и воды

3.Задача 1

Вариант

1. Какие насосные станции сооружают на промыслах? Какое оборудование они
включают?

2. Опишите технологическую схему закачки подземных вод автономной системы
заводнения.

3.Задача 2

Вариант

1. Системы сбора и внутри промыслового транспорта нефти и газа на месторождении.

2. Какие виды резервуаров Вы знаете, от чего зависит их выбор?

3.Задача 3

 

Вариант

1. Характеристика действующих систем очистки сточных вод.

2. При каких условиях образуются гидраты?.

3.Задача 1

 

Задача №1

Резервуар типа РВС заполнен нефтью до уровня h, в нижней части вода, ее уровень h₁. Давление газа над зеркалом нефти Р₀.

Определить гидростатическое давление в т.А и полное давление на днище резервуара (рис. 1). Данные приведены в таблице №1.

 

 

Таблица №1

Величины	Варианты
2,11,23	3,12,24	4,13,25	5,15	6,16	7,17	8,19	9,20	10,21	1,22
Давление газа Р0, мм рт.ст.
Уровень жидкости h, м	6.0	5.0	6.8	6.5	7.5	7.0	9.0	8.0	11.0	10.0
Уровень воды h1, м	1.5	1.0	2.5	2.0	3.5	3.0	4.5	4.0	6.0	5.0
Плотность нефти ρН,кг/м3
Плотность воды ρВ, кг/м3

 

 

Решение задачи.

Согласно закону Паскаля, давление в любой точке жидкости складывается из внешнего давления Р₀ на свободной поверхности и давления столба жидкости над точкой.

По условию задачи жидкость является двухфазной – нефть и вода, которые имеют различную плотность и следовательно для каждой жидкости учитывается её высота (уровень):

р = р₀ + ρ_Н *(h-h₁) + ρ_В * h₁, Па

 

Для решения задачи по единой системе единиц измерения (СИ) требуется перевести давление газа Р₀ из мм.рт.ст. в Па (1 мм.рт.ст. ≈ 133,322 Па)

Задача №2

Определить время обезвоживания (отстоя) t нефти в резервуаре (РВС), в котором уровень взлива h, диаметр D, диаметр капель воды d, при плотности нефти равной ρ_Н, плотности воды ρ_В, вязкостью нефти μ_Н (рис. 2). Данные приведены в таблице №2.

 

Таблица №2

Величины	Варианты
2,11,23	3,12,24	4,13,25	5,15	6,16	7,17	8,19	9,20	10,21	1,22
Диаметр D резервуара, м	15,18	15,18	15,18	15,18	21,8	15,18	21,8	21,8	21,8	21,8
Уровень нефти h, м	6.0	5.0	6.8	6.5	7.5	7.0	9.0	8.0	11.0	10.0
Плотность нефти ρН,кг/м3
Плотность воды ρВ, кг/м3
Диаметр капель d, мм	0,15	0,1	0,25	0,2	0,35	0,3	0,45	0,4	0,55	0,5
Вязкость нефти μН, Па∙с	0,020	0,015	0,030	0,025	0,040	0,035	0,050	0,045	0,060	0,055

 

Решение задачи.

Отстой воды из сырой нефти происходит при условии предварительной деэмульсации (разбивке эмульсии) предварительной подачей реагентов-деэмульгаторов на входе резервуара (путевая деэмульсация) и основан на явлении гравитации за счёт разницы плотностей нефти и воды.

Скорость оседания капель воды рассчитывается по уравнению Стокса:

 

, м/с

Как известно, скорость движения жидкости в равна отношению проходящего объёма ко времени движения (отстоя). Отсюда время отстоя нефти:

 

, с

где V_ж – объём жидкости (сырой нефти) в резервуаре, м³

 

 

Задача №3

В резервуар поступает идеальная жидкость. Уровень жидкости h постоянен. Через какое время жидкость в резервуаре обновится на новую порцию через отверстие диаметром d расположенном в днище резервуара, при условии, что диаметр резервуара D (рис. 3). Данные приведены в таблице №3.

 

 

Таблица №3

Величины	Варианты
2,11,23	3,12,24	4,13,25	5,15	6,16	7,17	8,19	9,20	10,21	1,22
Атмосферное давление Р0, мм рт.ст.
Уровень жидкости h, м	6.0	5.0	6.8	6.5	7.5	7.0	9.0	8.0	11.0	10.0
Диаметр резервуара D, м	6,67	5,33	8,20	8,00	12,00	10,67	18,68	14,67	33,35	22,68
Диаметр проходного отверстия d, мм

Решение задачи.

Решение построено на уравнении Бернулли. При движении идеальной жидкости в любом сечении (1,2…n) соблюдается условие:

 

За уровень 0 примем поверхность жидкости, за уровень 1- выход (отверстие) из резервуара. Исходя из этого, искомая скорость - v₁. v₀ = 0, так как по условию задачи уровень жидкости h в резервуаре постоянен, а h₁=h. При этом h₀=0.

Давление на уровне отверстия р₁ складывается из атмосферного р₀ и столба жидкости p₁= р₀ + ρ_жgh.

Отсюда получаем:

 

;

 

Скорость истечения жидкости через отверстие:

 

, м/с.

Скорость истечения равна отношению обновляемого объёма (уровень-неизменен) жидкости в резервуаре ко времени обновления и к площади поперечного сечения отверстия, т.е.:

 

;

Преобразовав с учётом, что получим время обновления:

 

 

 

Задача №4

Жидкость перекачивается от ГНС (головной насосной станции) до НС – 1 (насосной станции №1). Подобрать насос для перекачки жидкости по трубопроводу (рис. 4). Данные приведены в таблице №4.

Таблица №4

Величины	Варианты
2,11,23	3,12,24	4,13,25	5,15	6,16	7,17	8,19	9,20	10,21	1,22
Длина трубопровода L, км
Объем перекачиваемой жидкости Q, м3/ч
Плотность нефти ρН,кг/м3
Диаметр трубопровода d, мм
Вязкость нефти μН, Па∙с	0,015	0,020	0,025	0,030	0,035	0,040	0,045	0,050	0,055	0,060

Решение задачи.

 

При заданных условиях решение задачи сводится к определению потребного напора (давления) и мощности электродвигателя насоса для обеспечения перекачки нефти с требуемым расходом на заданное расстояние. Необходимо обратить внимание на приведение всех задаваемых и расчётных величин в систему СИ.

Определяется скорость движения жидкости по трубопроводу:

Находят параметр Рейнольдса и режим движения нефти:

,

где ν – кинематическая вязкость, м²/с

µ_н – динамическая вязкость, Па∙с.

 

При R_e <2300 режим ламинарный, при R_e >2300 режим турбулентный.

 

Определяют гидравлический уклон по формулам:

- при ламинарном режиме;

- при турбулентном режиме.

Потребный напор насоса:

 

H = h_тр + h_ст, м

 

где потеря напора на трение высчитывается

 

h_тр = iL, м

 

перепад высот начальной и конечной точки трубопровода условием задачи не задан, следовательно h_ст = 0, м

 

Давление на выкиде насоса:

 

p = ρgH, Па

 

Мощность электродвигателя насоса:

 

, Вт

где к = 1,1-1,5 коэффициент запаса мощности (зависит от производительности насоса), Q – производительность в м³/с, η = 0,5 – 0,9 – к.п.д. насоса (зависит от производительности насоса).

Выбор конкретной марки насоса проводится на основании вычисленных параметров по каталогам с учётом иных технологических критериев, что для данной задачи не является обязательным.