Особенности расчета нефтяных и газовых промысловых коллекторов.

Особенностью гидравлического расчета промысловых трубопроводов является учет свойств среды, которая является многофазной и неоднородной.

При транспорте продукций нефтяных скважин различают две методики расчета промысловых трубопроводов:

1. предназначена для расчета трубопроводов, транспортирующих нефтяные эмульсии;

2. предназначена для расчета трубопроводов, транспортирующих газонасыщенные нефти.

При транспорте продукции газовых скважин при расчетах учитывается наличие конденсата в транспортируемой среде.

Коллекторы представляют собой трубопроводы с переменным по длине расходом. Потери напора в таком коллекторе складываются из потерь напора на трение на каждом участке:

/39/

где n - число участков длиной l_i; h_i - потери напора на трение на i-м участке коллектора.

Нефтебазовые коллекторы имеют постоянный диаметр с отбором нефтепродукта через равные промежутки длиной l , определяемые расстоянием между сливно-наливными стояками.

Для удобства расчета коллектора потери напора h_i лучше вычислять по формуле Лейбензона:

/40/

Тогда потери напора в коллекторе можно записать следующим образом:

/41/

где q - расход нефтепродукта в одном сливно-наливном стояке.

Приняв q_n= Q , т.е. максимальному расходу нефтепродукта в коллекторе, anl= L, т.е. расчетной длине коллектора, можем записать:

/42/

Выражение в скобках показывает, во сколько раз потери напора в коллекторе с переменным расходом меньше потерь напора в трубопроводе той же длины с постоянным расходом Q .

Исследуем полученное уравнение /42/ для различных режимов течения.

При ламинарном режиме

/43/

Поскольку , то

/44/

Т.е. в коллекторах с переменным расходом при ламинарном режиме потери напора на трение примерно равны 1/2 гидравлического сопротивления трубопровода той же длины с постоянным расходом.

При развитом турбулентном режиме течения ( ₎

/45/

Поскольку , то

/46/

Т.е. при развитом турбулентном режиме потери напора на трение в коллекторе с переменным расходом в 3 раза меньше потерь напора в трубопроводе с постоянным расходом.