Определение потерь напора на трение для всех режимов течения жидкостей

Потеря напора на преодоление трения h_T по длине трубопровода круглого сечения при любом режиме течения определяется по формуле Дарси-Вейсбаха:

(1)

Тогда потери давления будут

(2)

Если скорость w выразить через объемный расход и площадь сечения из уравнения

то уравнение (1) примет вид:

(3)

В наклонном трубопроводе:

(4)

(5)

+ - когда сумма участков подъема по высоте больше суммы участков спуска;

- - когда наоборот.

где l – длина трубопровода, м;

d- внутренний диаметр, м;

ρ- плотность жидкости, кг/м³;

ΔZ- разность геодезических отметок начала и конца трубопровода, м;

g- ускорение силы тяжести, м/с²;

λ- коэффициент гидравлического сопротивления, который в общем случае зависит от числа РейнольдсаRe и относительной шероховатости стенки трубопровода

(6)

где ε– относительная шероховатость.

(7)

где Δ– абсолютная эквивалентная шероховатость выбирается по таблице, мм;

d- внутренний диаметр трубы, мм.

Абсолютная эквивалентная шероховатость – это такая высота шероховатости, при которой в квадратичной зоне сопротивления потери напора равны потерям напора для данной естественной шероховатости трубы.

Для ламинарного режима движения (R_е <R_екр) коэффициент гидравлического сопротивления зависит только от параметра Рейнольдса:

Rекр = 2320

(8)

Если учесть, что

(9)

и подставить выражение (9) в (8), то получим

(10)

В этом случае выражение (1) принимает вид формулы Пуазейля:

(11)

(12)

При турбулентном режиме движения (R_е >R_екр) различают три зоны сопротивления.

1. Зона гидравлически гладких труб ():

- (13)

формула Блазиуса, используемая при R_е ≤10⁵. Здесь сопротивление шероховатых и гладких труб одинаково.

В зависимости от скорости течения и вязкости жидкости одна и та же труба может быть гидравлически гладкой и гидравлически шероховатой.

2. Зона шероховатых труб или смешанного трения

():

- (14)

формула Альтшуля.

3. Зона вполне шероховатых труб или квадратичная зона

():

(15)

- формула Шифринсона.

Для нефтепроводов наиболее характерны режимы гладкого или смешанного трения.

БИЛЕТ №44

Категории скважин.

1 Опорные – бурят для изучения геологического строения и гидрогеологических условий залегания осадочных пород и выявления закономерностей распространения комплексов отложений, благоприятных для нефте-газонакоплений.

2. Параметрические – бурят для более детального изучения геологического строения пород и выявления наиболее перспективных площадей.

3. Структурные – бурят для тщательного изучения структур и для подготовки проекта поисково-разведочного бурения на эти структуры.

4. Поисковые – бурят с целью открытия новых месторождений или для поиска новых залежей нефти или газа.

5. Разведочные – бурят с целью окантуривания месторождения и сбора исходных данных для составления проекта его разработки.

6. Эксплуатационные: добывающие, оценочные, нагнетательные, наблюдательные.

7. Скважины специального назначения – для ликвидации открытых фонтанов нефти или газа, для сброса промысловых вод в непродуктивные горизонты, для разведки и добычи воды, для сооружения подземных газохранилищ.

В соответствии с "Классификацией скважин, буримых при геологоразведочных работах и разработке нефтяных и газовых месторождений (залежей)" все скважины подразделяются на следующие категории и группы:

Цель бурения опорных скважин - изучение геологического строения и гидрогеологических условий крупных геоструктурных элементов (регионов), определение общих закономерностей распространения комплексов отложений, благоприятных для нефтегазонакопления, с целью выбора наиболее перспективных направлений геологоразведочных работ на нефть и газ. Результаты бурения и научной обработки материалов опорных скважин используются для подсчёта прогнозных запасов нефти и газа.

Параметрическими называются скважины, которые бурятся на этапе поисково-разведочных работ с целью уточнения геолого-геофизических параметров разрезов для использования их при обработке геофизических съемок и выявления пород-коллекторов и покрышек, оценки перспектив нефтегазоносности районов и площадей.

Структурные скважины бурят: 1) для подтверждения и подготовки площадей (структур) к поисково-разведочному бурению; 2) в сложных геологических условиях в комплексе с ГИС для уточнения деталей строения площади; 3) в комплексе с ГИС для установления возраста пород, а также для получения данных об их физических параметрах. Скважины этой категории, как правило, бурят до маркирующих горизонтов, по которым строятся структурные карты.

Поисковые скважины закладывают с целью открытия новых месторождений нефти и газа, а также и на ранее открытых место­рождениях с целью поисков новых залежей нефти и газа. В результате бурения поисковых скважин могут быть приращены запасы категорий С2 и С1. Закладываются до получения первого промышленного притока УВ.

Разведочные скважины бурят на площадях с установленной промышленной нефтегазоносностью с целью подготовки запасов нефти и газа промышленных категорий в необходимом соотноше­нии и сбора исходных данных для составления технологической схемы разработки залежи (исход.данные для техсхем и проектов разработки).

Цель бурения эксплуатационных скважин – разработка и эксплуатация залежей нефти и газа. В эту категорию входят оценочные, добывающие, нагнетательные и наблюдательные (контрольные, пьезометрические) скважины.

Оценочные скважины бурят на разрабатываемую или подготавливаемую к опытной эксплуатации залежь нефти с целью уточнения параметров режима работы пласта, оценки выработки отдельных участков залежи для дополнительного обоснования рациональной разработки и эксплуатации залежи.

Добывающие скважины бурят для извлечения нефти и газа из залежи. В нагнетательныхскважинах осуществляются мероприятия воздействия на эксплуатируемый пласт.

Эксплуатационный фонд добывающих, нагнетательных скважин состоит из:

ü Действующих добывающих, нагнетательных скважин;

ü Недействующих добывающих, нагнетательных скважин.

К действующим добывающим и нагнетательным скважинам относят скважины, которые в отчетном периоде (месяце) давали продукцию, в которые закачивались рабочие агенты независимо от продолжительности их работы в этом периоде.

К недействующим добывающим и нагнетательным скважинам относят скважины, которые в отчетном периоде (месяце) не давали продукцию, в которые не закачивались рабочие агенты.

В наблюдательных скважинах проводится систематическое наблюдение за изменением давления, насыщенностью, положением ВНК, ГВК и ГНК в процессе эксплуатации пласта.

Специальные скважины бурят для сброса промысловых вод, ликвидации открытых фонтанов нефти и газа, подготовки структур для подземных хранилищ и закачки в них газа, разведки и добычи технических вод.

Резервные скважины бурятся с целью привлечения в разработку отдельных линз, зон выклинивания и застойных зон, которые не привлекаются в разработку скважинами основного фонда в пределах контура их расположения.

Для замены фактически ликвидированных из-за физического износа или по техническим причинам добывающих и нагнетательных скважин бурят скважины-дублеры.

Водозаборные скважины предназначаются для водоснабжения при заводнение залежей, при бурении скважин и обеспечения питьевой водой.

Кроме того, в фонде скважин нефтегазодобывающих предприятий числятся ликвидированые и законсервированые скважины, оформленные в соответствии с действующими положениями о ликвидации и консервации скважин.