Основні відомості. Дана задача розв’язується графоаналітичним методом

Дана задача розв’язується графоаналітичним методом. Нам необхідно задатися рядом значень діаметра колектора (5-10 значень) і для кожного з них визначити втрати тиску в колекторі.

Втрати тиску в трубопроводі знаходимо з формули Дарсі-Вейсбаха:

(6.112)

де λ – коефіцієнт гідравлічного опору;
l – довжина колектора, м;
d – діаметр колектора, м;
V – швидкість руху нафти в колекторі, м/с;
ρ – густина нафти, кг/м³.

Коефіцієнт гідравлічного опору визначається з наступних співвідношень:

, при Re≤2320 (формула Стокса)

, при 2320<Re≤10*d/Δ (формула Блазіуса)

, при 10*d/Δ <Re≤500*d/Δ (формула Альтшуля)

, при 500*d/Δ <Re (формула Шифринсона)

де Re – число Рейнольдса;
Δ – шорсткість труб, м (приймаємо для стальних ненових труб в діапазоні 0,15-0,3 мм);
d – діаметр колектора, м.

Число Рейнольдса визначається з наступної формули:

^,

(6.113)

де V – швидкість руху нафти в колекторі, м/с;
d – діаметр колектора, м;
ν – кінематична в’язкість нафти, м²/с.

Густина нафти при заданій температурі t:

,

(6.114)

де ρ₂₀ – густина нафти при 20 ⁰С;
t – температура, при якій необхідно знайти густину нафти, ⁰С;
α – коефіцієнт температурного розширення нафти (приймаємо α=0,0007 1/⁰С).

Швидкість руху нафти в трубопроводі визначаємо з наступної формули:

,

(6.115)

де Q – витрати нафти, м³/с;
S – площа поперечного перерізу колектора, м².

Витрата нафти:

(6.116)

Площа поперечного перерізу трубопроводу:

(6.117)

Далі будуємо графік залежності втрат тиску в колекторі від діаметра колектора, тобто ΔР(d).

З іншої сторони ми можемо знайти втрати тиску в колекторі з умови завдання, тобто:

(6.118)

де Р₁ – тиск на вході в резервуар, Па;
Р₂ – тиск на виході із сепаратора, Па.

Із графічної залежності визначаємо діаметр колектора, який відповідав би заданому значенню втрат тиску в колекторі ΔР.

Дата добавления: 2015-08-31