Совершенствование гидродинамического моделирования промысловых газосборных сетей, транспортирующих газожидкостные смеси

Главная страница
Контакты

    Главная страница



Совершенствование гидродинамического моделирования промысловых газосборных сетей, транспортирующих газожидкостные смеси



страница3/5
Дата10.01.2017
Размер0.98 Mb.
ТипАвтореферат


1   2   3   4   5

где - плотность газа, - плотность жидкости, - вязкость газа, - вязкость жидкости, - скорость газожидкостной смеси; - расходное содержание жидкости, - внутренний диаметр трубопровода, - ускорение свободного падения. На восходящих участках трубопроводов при реализуется пробковый режим течения смеси, при реализуется кольцевой режим течения смеси.

Использование модифицированного критерия перехода в методике ВНИИГАЗ позволило получить зависимости потерь давления и объемов накопления жидкости от скорости смеси близкие к результатам расчетов по методикам TACITE steady state и OLGAS v.1.1.2 при расходных содержаниях жидкости до 100 г/м3 и давлениях от 1.0 до 10.0 МПа.

Моделирование трубопроводов промысловых газосборных сетей Комсомольского, Кшукского и Уренгойского месторождений показало, что применение модифицированного критерия перехода позволяет существенно улучшить соответствие результатов расчета по методике ВНИИГАЗ фактическим эксплуатационным данным в условиях низких скоростей движения газожидкостных смесей. Сравнение потерь давления в промысловых трубопроводах рассчитанных по методике ВНИИГАЗ (расчет I), методике ВНИИГАЗ с модифицированным критерием перехода (расчет II) и потерь давления зафиксированных в ходе эксплуатации (факт) приведено в таблице 1.

Таблица 1. Сравнение фактических и расчетных перепадов давления в трубопроводе.



Трубопровод

Давление

на входе,

МПа


Содержание

жидкости,

г/м3


Скорость

смеси,


м/с

Перепад давления, МПа

Длина,

м


Диаметр,

м


Расчет I

Расчет II

Факт

14076

0,5

1,6

4,0

1,1

0,01

0,21

0,20

8465

0,2

5,1

58,5

2,6

0,13

0,22

0,29

8465

0,2

8,2

60,0

1,1

0,12

0,35

0,38

6442

0,5

2,1

1,5

4,3

0,02

0,10

0,14

6442

0,5

1,8

1,5

5,0

0,03

0,09

0,11

Помимо выбора расчетной методики важным моментом при моделировании газожидкостного смеси в трубопроводе является интерпретация полученных результатов. На рисунке 2 приведена гидродинамическая характеристика, полученная в ходе моделирования системы источник газа – трубопровод. В качестве источника рассматривается куст газовых скважин с известной гидродинамической характеристикой (индикаторной диаграммой).

Анализ характеристики показывает, что заданному давлению на выходе трубопровода может соответствовать два различных расхода газожидкостной смеси. Практически может быть реализован один из них, что определяется предысторией эксплуатации.

На гидродинамической характеристике можно выделить две качественно важных точки. Первая точка – точка максимума давления на выходе из трубопровода (точка 1), вторая – точка разрыва гидродинамической характеристики (точка 2).

Зона гидродинамической характеристики, находящаяся левее точки 1, является зоной неустойчивых режимов работы системы. Если система оказалась в этой зоне, то любая флуктуация давления или расхода приведет к остановке ее работы, либо к переходу в зону устойчивых режимов работы – правее точки 1. Поэтому наличие зоны неустойчивых режимов работы является лишь формальным следствием решения уравнений гидродинамики и при эксплуатации не реализуется.






Рисунок 2 – Гидродинамическая характеристика рельефного трубопровода, транспортирующего газожидкостную смесь

Наличие двойного решения в окрестности точки 2 обусловлено особенностями гидродинамики газожидкостной смеси, и соответствует переходу трубопровода из режима накопления в режим выноса жидкости. При создании модели трубопровода необходимо осуществить выбор решения, для чего предлагается использовать предысторию его эксплуатации. Если в период предшествующий проводимому расчету трубопровод работал в режиме накопления жидкости, то определение расхода следует проводить на участке характеристики левее точки 2. Если трубопровода эксплуатировался в режиме выноса, то определение расхода проводится на участке характеристики правее точки 2.

Рассмотренная выше модельная задача представляет простейший случай гидродинамического расчета режима работы системы источник-трубопровод. Реальные системы сбора газа представляют собой систему, которая может включать десятки трубопроводов. Для каждого из них возможны различные варианты решения задачи расход-перепад давления. Использование в средствах моделирования работы газосборных сетей аналитического модуля, основанного на предлагаемом подходе, позволяет осуществить выбор нужного решения на основе истории эксплуатации трубопроводов.




1   2   3   4   5