- •1 Расчеты физико-химических свойств нефтей и пластовых вод
- •1.1 Расчеты плотности и вязкости нефти
- •Задача 1.1
- •Задача 1.2
- •Задача 1.1
- •Задача 1.2
- •1.2 Расчеты плотности и вязкости пластовой воды
- •Задача 1.2.1
- •Задача 1.2.1
- •2 Расчеты физико-химических свойств смесей.
- •Задача 2.1
- •Решение:
- •Задача 2.2
- •Задача 2.3
- •Задача 2.1
- •Задача 2.2
- •Задача 2.3
- •3 Расчет вертикального гравитационного сепаратора по газу и по жидкости
- •Задача 3.1
- •Задача 3.2
- •Задача 3.3
- •Задача 3.1
- •Задача 3.2
- •Задача 3.3
- •4 Расчет горизонтального гравитационного сепаратора
- •Задача 4.1
- •Задача 4.1
- •Гидравлический расчет простого трубопровода
- •Задача 5.1
- •Решение:
- •Задача 5.1
- •Гидравлический расчет сложного трубопровода задача 6.1
- •Скорость нефти на четвертом участке
- •Задача 6.1
- •Расчет потерь нефти при хранении в резервуарах задача 7.1
- •Решение:
- •Задача 7.2
- •Решение:
- •Задача 7.1
- •Задача 7.2
1 Расчеты физико-химических свойств нефтей и пластовых вод
1.1 Расчеты плотности и вязкости нефти
Плотность сепарированной нефти в зависимости от температуры можно рассчитать исходя из определения коэффициента термического расширения нефти
ρн(t) = , (1.1)
где ρн, ρн(t) — плотность сепарированной нефти при 20 оС и при температуре t соответственно, кг/м3; αн — коэффициент термического расширения нефти, который можно рассчитать по формулам
αн = 10-3 * (2.638(1.169-ρн * 10 - 3)), если 780 =< ρн =< 860 кг/м3 (1.2)
αн = 10-3 * (1.975(1.272-ρн * 10 - 3)), если 860 < ρн =< 960 кг/м3 (1.3)
Плотность нефти с растворенным в ней газом можно рассчитать по уравнению
ρнг = , (1.4)
где Го — отношение объема газа, растворяемого в нефти, к объему этой нефти, приведенные к стандартным условиям, м3/м3; b - объемный коэффициент нефти, доли ед.
Влияние температуры на давление насыщения нефти газом может быть оценено по эмпирической формуле
Рst = Рst0 + , (1.5)
где Рst, Рsto — давления насыщения при температурах t и t0 соответственно, МПа;
fш = , (1.6)
где NCH4, NА - молярные доли метана и азота, соответственно, в газе однократного разгазирования нефти при 20 оС до атмосферного давления.
Используя два экспериментальных значения вязкости нефти при температуре 20 и 50 оС, температурную зависимость динамической вязкости нефти можно описать
lgμt = (1.7)
где μ20, μ50, μt — динамические вязкости сепарированной нефти при атмосферном давлении и температурах 20, 50, и t оС соответственно, выраженной в миллипаскалях в секунду.
Если известно только одно экспериментальное значение вязкости нефти при какой-либо температуре t0, то значение ее при другой температуре можно определить по формуле
μt = ( ) * (С*μto)φ (1.8)
где
φ = ; (1.9)
μt, μt0 — динамическая вязкость нефти при температуре t и t0 соответственно, мПа*с; а С — эмпирические коэффициенты.
Если μ >= 1000 мПа*с, то
С = 10 ; а = 2.52 * 10-3 ; (1.10)
если 10 =< μ =< 1000 мПа*с, то
С = 100 ; а = 1.44 * 10-3 (1.11)
если μ < 10 мПа*С, то
С = 1000 ; а = 1.76 * 10-3 (1.12)
При отсутствии экспериментальных данных для ориентировочных оценок вязкости нефти при 20 оС и атмосферном давлении можно воспользоваться следующими формулами:
если 845 < ρн < 924 кг/м3,
μн = , (1.13)
если 780 < ρн < 845 кг/м3,
μн = , (1.14)
где μн, ρн —- вязкость и плотность сепарированной нефти при 20 оС и атмосферном давлении, мПа*С и кг/м3,соответственно.
По формуле Чью и Каннели можно рассчитать вязкость газонасыщенной нефти при давлении насыщения
μs = А * μtB, (1.15)
где μs — вязкость нефти, насыщенной газом, при температуре t и давлении насыщения, мПа*с; μt — вязкость сепарированной нефти при температуре t, мПа*с; А, В — эмпирические коэффициенты, определяемые по формулам
A = exp((12.4 * 10 - 3 * Го - 8.576) * 10 - 3 * Гo) (1.16)
B = exp((8.02 * 10 - 3 * Го - 4.631) * 10 - 3 * Го) (1.17)