Основы теории газожидкостного подъемника. Общие принципы расчета распределения давления газожидкостной смеси по длине подъемных труб.

Основы теории газожидкостного подъемника. Общие принципы расчета распределения давления газожидкостной смеси по длине подъемных труб.

 

Подъем продукции скважин на дневную поверхность с по­мощью потенциальной энергии газа называется газлифтным спосо­бом эксплуатации. Таким образом, в качестве рабочего агента исполь­зуется газ, отбираемый, например, из газовой залежи (природный газ) или попутно-добываемый (нефтяной газ). Впервые подъем нефти сжатым газом был осуществлен В.Г. Шу­ховым в 1897 г. в Баку. Сегодня газлифтная эксплуатация реализу­ется в двух модификациях: компрессорный газлифт; бескомпрессорный газлифт.

Принцип действия газлифта заключается во введении в продук­цию сжатого газа и не отличается от принципа работы фонтанной скважины, за исключением того, что основное количество газа подводится извне, а не выделяется из неф­ти при понижении давления.

При восходящем движении газожид­костной смеси в подъемных трубах давление и температура уменьшаются. Смесь движется в сторону меньшего давления, а ее температура уменьшается в результате неустановившегося теплообмена с окружающими ствол скважины горными поро­дами. Их изменения сопровождаются изменениями параметров газожидкостной смеси (плотности, вязкости, газосодержания и других) и соответственно составляющих уравнения движения.

Для реального (длинного) подъемника уравнение движения необходимо записать в интегральном виде. Так как интегриро­вание уравнений движения газожидкостной смеси в пределах всей длины L подъемных труб практически невозможно с уче­том изменяющихся термодинамических условий потока, то рас­чет сводится к численному суммированию всех приращений давления Δpi каждом участке Δl подъемных труб, т. е.

,

где – число участков измерения длины.

Чем больше (меньше ), тем точнее расчет. Практика расчетов показывает, что достаточная точность достигается при . Расчет выполняют в зависимости от его цели по принципу «сверху вниз» или «снизу вверх», тогда искомое давление

или

Начальные условия – это давление и температура на выкиде ( ) или у башмака подъемных труб Предпо­чтительней расчет выполнять по шагам изменения деления и вычислять приращение длины между двумя сечениями труб с давлениями на концах и , т.е.

.

Параметры смеси определяют при среднем арифметическом значении давления и температуры . Температуру в любой точке длины подъемных труб можно рассчитать с различной степенью приближения. Ее можно принять, например, либо по геотерме, либо по интерполяционной формуле

.

Давлениями или можно приближенно задаться, а зависимость температур и представить формулой

,

где – температурный градиент потока, определяемый в зависимости от геотермического градиента, расхода жидкости и диаметра труб.

Z – расстояние от выкида подъемных труб до точки с температурой . Отметим, что изме­нение температуры мало влияет на ре­зультат расчета. Таким образом, имея приращения длины и давления, строят кривую распределения давления p(z) вдоль подъемных труб.

Рисунок 1 – Кривая распределения давления вдоль подъемных труб







Дата добавления: 2018-05-25; просмотров: 127; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2018 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.013 сек.