Номер части:
Журнал

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УСТАНОВИВШЕГОСЯ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ НЕФТЯНОГО ПОПУТНОГО ГАЗА В ТРУБОПРОВОДЕ МАЛОГО ДИАМЕТРА С ТОЛСТОЙ СТЕНКОЙ



Науки и перечень статей вошедших в журнал:


DOI:
Дата публикации статьи в журнале:
Название журнала: Евразийский Союз Ученых, Выпуск: , Том: , Страницы в выпуске: -
Автор:
, ,
Автор:
, ,
Автор:
, ,
Анотация:
Ключевые слова:                     
Данные для цитирования: . МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УСТАНОВИВШЕГОСЯ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ НЕФТЯНОГО ПОПУТНОГО ГАЗА В ТРУБОПРОВОДЕ МАЛОГО ДИАМЕТРА С ТОЛСТОЙ СТЕНКОЙ // Евразийский Союз Ученых. Технические науки. ; ():-.





Попутный нефтяной газ — углеводородный газ, находящийся в нефтяном пласте чаще в растворенном состоянии и выделяющийся из нефти в свободное состояние  при снижении  давления. Компонентный состав газа: горючие компоненты –это метан и его гомологи (этан, пропан, бутан, пентан, гексан), негорючие компоненты –это азот, кислород, углекислый газ, сероводород, гелий.Составы газов различных месторождений могут существенно отличаться.

Свободный газ наибольшую проблему создает в скважинах оснащенных глубинными насосами с пакером. Это может быть при одновременно раздельной эксплуатации пластов и в скважинах, в которых  проблема негерметичности решена установкой пакеравыше насоса.Свободный газ в скважинах с УЭЦН приводит с снижению производительности, напора,к.п.днасосного агрегата, и даже к срыву подачи. В скважинах с насосами объемного принципа действий   свободный газ приводит ухудшению работы клапанов,  снижению  коэффициента наполнения,  соответственно производительности и к.п.д.

В отечественной и зарубежной практике  газ отводится из подпакерного интервалапо трубопроводам малого диаметра (диаметр канала 6-8мм) проходящим параллельно и располагающимся на внешней поверхности  колонны насосно-компрессорных труб. Это могут быть  трубопроводы  из нержавеющей стали  или полимерные армированные. Газ отводится в верхние интервалы над пакеромзатрубного пространства или в выкидной колллектор, когда трубопровод проходит через устьевую арматуру.

Неосушенный  попутный нефтяной газ проходя по каналу отводящего трубопровода может образовывать гидраты, что особенно вероятно в интервалах вечной мерзлоты и на поверхности в зимний период. Поэтому при проектированиикомпоновки с трубопроводом для отвода попутного нефтяного газа важно знать пропускную способность по газу для конкретных условий эксплуатации. С этой целью была построена модель установившегося неизотермического движения  газа.

Рассматриваемая задача, имеет следующие особенности.Диапазон изменений давления и температуры вдоль оси трубопровода весьма широк. Причем, эти изменения по глубине скважины,  могут быть далеки от линейного закона. Как следствие, приходится определять параметры отводимого газа для каждой точки трубопровода, в зависимости от давления и температуры потока. Принять параметры газа постоянными и равными некоторому усредненному значению, как это часто делается, здесь нельзя. Кроме того, отводится смесь газов, состав которой может  изменяться, поэтому для определения параметров газа здесь применяются наиболее универсальные по отношению к составу методики.

Еще одна особенность в постановке задачи –толщина стенки сопоставима с диаметром канала трубопровода, поэтому приходится решать сопряженную тепловую задачу для определения температуры внутренней поверхности трубопровода малого диаметра.

Движение  газа описывается системой уравнений стационарного неизотермического течения:

Эти уравнения являются следствием законов сохранения энергии и импульса, а также условия неразрывности потока для установившегося течения. Следует пояснить, что здесь в (1) сечение трубы  принимается постоянным, а поток одномерным (т.е. все параметры потока в плоскости перпендикулярной оси трубысчитаются неизменными). Учитывается тепловой поток через стенку трубы, а теплопроводностью вдоль оси трубопровода пренебрегаем. Потери на гидравлическое сопротивление принимаются согласно закону Дарси-Вейсбаха.

Плотность газа  связана с температурой и давлением газа уравнением состояния реального газа:

Уравнения (1), вместе с (2), (3), (6), (8) и представлением термодинамических параметров газа как функций температуры и давления, представляют собой задачу Коши, которая решается классическим методом Рунге-Кутта четвертого порядка точности.

Предложена математическая модель стационарного неизотермического течения нефтяного попутного газа, в трубопроводе малого диаметра. Данная модель позволяет,используя метод  стрельбы, определять максимальную пропускную способность трубопровода, проводить его технологический расчет, учитывая компонентный состав газа, теплопроводность стенок отводящего трубопровода.[schema type=»book» name=»МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УСТАНОВИВШЕГОСЯ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ НЕФТЯНОГО ПОПУТНОГО ГАЗА В ТРУБОПРОВОДЕ МАЛОГО ДИАМЕТРА С ТОЛСТОЙ СТЕНКОЙ» author=»Шайдаков Владимир Владимирович, Сухоносов Артем Львович, Людвиницкая Алла Ринатовна, Джафаров Риад Джахидович» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-04-21″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 28.03.2015_03(12)» ebook=»yes» ]

Список литературы:


Записи созданы 6778

Похожие записи

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх