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 + ρН *(h-h1) + ρВ * 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 ρН, плотности воды ρВ, вязкостью нефти μН (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 Vж – 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 + ρжgh.
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
µн – динамическая вязкость, Па∙с.
При Re <2300 режим ламинарный, при Re >2300 режим турбулентный.
Определяют гидравлический уклон по формулам:
- при ламинарном режиме;
- при турбулентном режиме.
Потребный напор насоса:
H = hтр + hст ,м
где потеря напора на трение высчитывается
hтр = iL,м
перепад высот начальной и конечной точки трубопровода условием задачи не задан, следовательно hст = 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.