Файл: Расчет установок, применяемых на промысле для сбора и подготовки скважинной продукции.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 12.12.2023

Просмотров: 54

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Содержание

Задание на курсовую работу по курсу «Сбор и подготовка скважинной продукции»

РАСЧЕТ УСТАНОВОК, ПРИМЕНЯЕМЫХ НА ПРОМЫСЛЕ ДЛЯ СБОРА И ПОДГОТОВКИ СКВАЖИННОЙ ПРОДУКЦИИ

Материальный баланс второй ступени Термодинамические параметры работы рассматриваемого блока равны:Р = 0,4 МПа; t = 20°С.Содержание углеводородов в нефтяной эмульсии и константы фазового равновесия (Кi) с учетом условий сепарации приведены в таблице 1.8.Таблица 1.Исходные данные для расчета Компонент смеси Мольная доля компонента в нефти( ) Молекулярная масса компонента (Mi), кг/кмоль Кi СО2 0,05 44 53,1 N2 0,38 28 131,5 CH4 23,75 16 58,2 С2Н6 4,16 30 9,3 С3Н8 7,33 44 2,08 изо-С4Н10 0,97 58 0,99 Продолжение таблицы 1.8. н-С4Н10 4,49 58 0,7 изо-С5Н12 1,47 72 0,19 н-С5Н12 3,55 72 0,14 С6Н14+ 53,85 86 0,04 ∑ 100,00 - Составляем уравнения мольных концентраций для каждого компонента в газовой фазе в расчете на 100 молей нефти: Путём подбора определим такую величину , при которой выполнится условие Подбор величины приводится в таблице 1.9.Таблица 1.9Определение мольной доли отгона N Компонент смеси = 33,5 = 33 СО2 0,0482 0,0475 Азот N2 0,3743 0,3688 Метан CH4 22,9667 22,6239 Этан С2Н6 3,4282 3,3771 Пропан С3Н8 3,7506 3,6946 Изобутан изо-С4Н10 0,3228 0,3180 Н-бутан н-С4Н10 1,1705 1,1531 Изопентан изо-С5Н12 0,1284 0,1265 Н-пентан н-С5Н12 0,2339 0,2304 Гексан и выше С6Н14 + 1,0637 1,0478 ∑Yi 1,0000 1,0109 Расчеты показали, что из 100 молей сырой нефти в процессе сепарации выделяется 33,5 молей газа. Составим материальный баланс сепарации в молях на 100 молей сырой нефти. Расчёт приведён в таблице 1.10.Таблица 1.10Мольный баланс процесса сепарации второй ступени Компонентсмеси Молярный состав сырой нефти (z’i), % Газ из сепаратора Нефть из сепараторамоли (z’i - N0гi) Мольный состав нефтииз блока сепараторовx’i=( z’i- N0гi).100, %Σ(z’i- N0гi) Молярная концентрация (y’i) Моли СО2 0,05 0,0014 0,0482 0,002 0,003 Продолжение таблицы 1.10 N2 0,38 0,0112 0,3743 0,006 0,008 CH4 23,75 0,6856 22,9667 0,783 1,178 С2Н6 4,16 0,1023 3,4282 0,732 1,100 С3Н8 7,33 0,1120 3,7506 3,579 5,382 изо-С4Н10 0,97 0,0096 0,3228 0,647 0,973 н-С4Н10 4,49 0,0349 1,1705 3,319 4,991 изо-С5Н12 1,47 0,0038 0,1284 1,342 2,017 н-С5Н12 3,55 0,0070 0,2339 3,316 4,986 С6Н14+ 53,85 0,0318 1,0637 52,786 79,363 Итого 100,000 1,000 33,48 66,51 100 Баланс по массе, в расчете на 100 молей сырой нефти приведён в таблице 1.11.Таблица 1.11Массовый баланс процесса сепарации второй ступени Компонентсмеси Молярный состав сырой нефти ( ), % Массовый состав сырой нефтиMic= .Mi Массовый состав газа из сепаратораMiг=N0гi. Mi Массовый состав нефти из сепаратораMiн= Mic- Miг Масса выделившегося газа, относительно сырой нефтиRiг=100.Miг/ Mic , % СО2 0,05 2,2 2,1207 0,0793 96,3963 N2 0,38 10,64 10,4818 0,1582 98,5129 CH4 23,75 380 367,4665 12,5335 96,7017 С2Н6 4,16 124,8 102,8473 21,9527 82,4097 С3Н8 7,33 322,52 165,0257 157,4943 51,1676 изо-С4Н10 0,97 56,26 18,7213 37,5387 33,2765 н-С4Н10 4,49 260,42 67,8916 192,5284 26,0700 изо-С5Н12 1,47 105,84 9,2455 96,5945 8,7353 Продолжение таблицы 1.11 н-С5Н12 3,55 255,6 16,8389 238,7611 6,5880 С6Н14+ 53,85 4631,1 91,4751 4539,6249 1,9752 Итого 100,00 ∑Mic=6149,38 ∑Miг =852,11 ∑Miн=5297,26 Rсмг= 16,09 Rсмг=0,01608– массовая доля отгона.Средняя молекулярная масса газа:Mсрг=∑Miг/ ∑N0гi.Mсрг = 852,11 / 33,48 = 25,445.Плотность газа: Плотность газа при нормальных условиях (атмосферном давлении и температуре 0°С): Таблица 1.12Характеристика газа, выделяющегося в сепараторе Компонентсмеси Молярная концентрация N0гi/∑N0гi Молекулярная масса(Mi) Массовый состав[N0гi/∑N0гi].Mi.100 , %Mсрг Содержание тяжёлых углеводородов[N0гi/∑N0гi].Mi.ρср.103,Mсргг/м3 СО2 0,0014 44 0,2489 - N2 0,0112 28 1,2301 - CH4 0,6858 16 43,1241 - С2Н6 0,1024 30 12,0697 - С3Н8 0,1120 44 19,3666 819,9328 Продолжение таблицы 1.12 изо-С4Н10 0,0096 58 2,1970 93,0173 н-С4Н10 0,0350 58 7,9674 337,3205 изо-С5Н12 0,0038 72 1,0850 45,9363 н-С5Н12 0,0070 72 1,9761 83,6645 С6Н14+ 0,0318 86 10,7351 454,4958 Итого 1,000 - 100,000 1834,3673 Составим материальный баланс блока без сбора воды:Qг = Rсмг .QнQг = 0,1608 . 35,35 = 5,687 т/ч.Из сепаратора будет выходить поток жидкого продукта, с производительностью Qнсеп по нефти и общей производительностью Qсеп, соответственно:Qнсеп = Qн - Qг = 35,35 – 5,687 = 29,66 т/ч,Qсеп = Qнсеп+ Q . Н2О = 29,66 + 30,12 = 59,78 т/ч.Данные по расчету блока сепарации второй ступени сводим в таблице 1.13.Таблица 1.13Материальный баланс второй ступени сепарации Приход Расход % масс т/ч т/г %масс т/ч т/г Эмульсия Эмульсия 89,10053 в том числе: в том числе: Нефть 47,945313 29,5506 248224,752 нефть 40,23286 24,7971 208295,49 Продолжение таблицы 1.13 Вода 52,054687 32,0833 269500 вода 48,86766 30,119 253000 Всего 89,10053 54,9161 461295,49 ИТОГО 100 61,6339 517724,76 Газ 10,89947 6,7178 56429,272 ИТОГО 100 61,6339 517724,76 Общий материальный баланс установки На основе материальных балансов отдельных стадий составляем общий материальный баланс установки подготовки нефти, представленный в таблице 1.14. Таблица 1.14Общий материальный баланс установки Приход Расход % масс т/ч т/г % масс т/ч т/г Эмульсия Подготовленная нефть в том числе: в том числе: Нефть 54 35,3571 297000 нефть 37,8719 24,7971 208295,48 Вода 46 30,1190 253000 вода 46 30,1190 253000 Всего 83,8719 54,9162 461295,48 Газ 16,1281 10,5601 88704,52 ИТОГО 100 65,4762 550000 ИТОГО 100 65,4762 550000 Список использованной литературы 1. Сбор, подготовка и хранение нефти и газа. Технологии и оборудование: учебное пособие / Р. С. Сулейманов, А. Р. Хафизов, В. В. Шайдаков и др. – Уфа: «Нефтегазовое дело», 2007. – 450с.2. Лутошкин Г. С. Сборник задач по сбору и подготовке нефти, газа и воды на промыслах: учеб. пособие для вузов / Г. С. Лутошкин, И. И. Дунюшкин.– М.: Недра, 1985. – 135 с.3. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки: Справочник / Г. Г. Рабинович, П. М. Рябых, П. А Хохряков и др.; под ред. Е. Н. Судака. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Химия, 1979. – 568 с.4. Лутошкин Г. С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. - М., «Недра», 1974, 184 с.5. Сбор, транспорт и подготовка нефти/ Н. М. Байков, Б. В. Колесников, П. И.Челпанов. - М., «Недра», 1975. - 317 с.6. Скобло А. И., Молоканов Ю. К., Владимиров А. И., Щелкунов В. А. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии: учебник для ВУЗов.- 3-е изд., перераб. и доп. – М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000. – 677 с.7. Дунюшкин И. И. Сбор и подготовка скважинной продукции нефтяных месторождений: учебное пособие. – М: ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2006. – 320 с.1   2   3


МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Политехнический институт (филиал) федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования

«Северо-Восточный федеральный университет

имени М. К. Аммосова» в г. Мирном
Базовая кафедра нефтегазового дела

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Сбор и подготовка скважинной продукции»

на тему: «Расчет установок, применяемых на промысле для сбора и подготовки скважинной продукции»


Работу выполнил: студент гр. З-БА-НД-18, Ощепков А.Р. Группа, фамилия, инициалы Подпись

Руководитель работы: к.х.н., доц. базовой каф. НД Иванова М.С.

Должность, фамилия, инициалы Подпись


Оценка _______________________

Дата защиты «25» _ноября 2022 г._________________

Мирный 2022 г.

Содержание


Задание на курсовую работу по курсу «Сбор и подготовка скважинной продукции» 3

1.РАСЧЕТ УСТАНОВОК, ПРИМЕНЯЕМЫХ НА ПРОМЫСЛЕ ДЛЯ СБОРА И ПОДГОТОВКИ СКВАЖИННОЙ ПРОДУКЦИИ 4

1.1.Расчет материального баланса дожимной насосной станции (ДНС) 4

1.1.1.Материальный баланс первой ступени сепарации 4

1.1.2.Материальный баланс второй ступени 11

1.1.3.Общий материальный баланс установки 17

Список использованной литературы 18

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)

СЕВЕРО–ВОСТОЧНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА В Г. МИРНОМ

БАЗОВАЯ КАФЕДРА «НЕФТЕГАЗОВОЕ ДЕЛО»

Задание на курсовую работу по курсу «Сбор и подготовка скважинной продукции»



Ф.И.О. студента (студентки) Ощепков Альберт Рудольфович

Группа З-БА-НД-18

Дата выдачи задания: «01» ноября 2022 г.

Срок представления работы: «25» ноября 2022 г.
Тема курсовой работы: «Расчет материального баланса ДНС спроизводительностью 0,55 млн т/год по товарной нефти; годовая продолжительность - 350 дней; обводненность сырой нефти 49 %мас.; Давление первой стадии сепарации 0,8 МПа; температура первой стадии сепарации 20°С, давление второй стадии сепарации 0,4 МПа; температура второй стадии сепарации 20°С, давление стадии отстаивания 0,4 МПа;


Состав входящей нефти

№ п/п
Компонент смеси
Мольная доля компонента в нефти (z’i) , % мол.
Молекулярная масса (Мi), кг/кмоль

1
Диоксид углерода (СО2)
0,05
44

2
Азот (N2)
0,38
28

3
Метан (СН4)
23,75
16

4
Этан (С2 Н6)
4,16
30

5
Пропан (С3 Н8)
7,33
44

6
n-Бутан (n-С4 Н10)
0,97
58

7
i-Бутан (i-С4 Н10)
4,49
58

8
n-Пентан (n-С5 Н12)
1,47
72

9
i-Пентан (i-С5 Н12)
3,55
72

10
Гексан и выше (С6 Н14+)
53,85
86




∑
100
-

Перечень подлежащих разработке вопросов в расчетно-пояснительной записке:


  • Рисунок принципиальной технологической схемы объекта и ее описание.

  • Расчет материального баланса установки в целом и по стадиям.

  • Описание и принцип действия типового аппарата.


Руководитель курсового

проектирования Иванова М.С. /_____________/
  1.   1   2   3

РАСЧЕТ УСТАНОВОК, ПРИМЕНЯЕМЫХ НА ПРОМЫСЛЕ ДЛЯ СБОРА И ПОДГОТОВКИ СКВАЖИННОЙ ПРОДУКЦИИ

  1. Расчет материального баланса дожимной насосной станции (ДНС)


Исходные данные для расчета:

  • годовая производительность установки по сырью - 550000 тонн/год,

  • обводненность сырой нефти - 49%.

Компонентный состав нефти приведен в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Компонентный состав нефти

Компонент
CO2
N2
CH4
C2H6
C3H8
i-C4H10
н-C4H10
i-C5H12
н-С5H12
С6H14 +
Итого

% мол.
0,05
0,38
23,75
4,16
7,33
0,97
4,49
1,47
3,55
53,85
100,00




      1. Материальный баланс первой ступени сепарации

Технологией подготовки нефти предусмотрено, что термодинамические параметры работы рассматриваемого блока соответствует абсолютному давлению и температуре, равных соответственно:

Р = 0,8 МПа; t = 20 °С.

Расчеты разгазирования нефти в сепараторах при небольших давлениях (0,4 – 0,9 МПа) с достаточной для практических целей точностью можно производить по закону Рауля-Дальтона[4]:

, (1.1)

где
- мольная доля i-го компонента в образовавшейся газовой фазе, находящейся в равновесии с жидким остатком.; - мольная доля этого же компонента в жидком остатке; - константа фазового равновесия i-го компонента при условиях сепарации (в рассматриваемом случае при давлении Р = 0,8 МПа и температуре t = 20 °С).

Для определения покомпонентного состава образовавшейся газовой (паровой) фазы используется уравнение:

, (1.2)

где - мольная доля i-го компонента в исходной эмульсии;

- мольная доля отгона.

Поскольку , то по уравнению (1.2) получим:

(1.3)

Уравнение (1.3) используется для определения методом последовательного приближения мольной доли отгона , при заданных составе исходной смеси , давлении и температуре сепарации.

При расходе нефтяной эмульсии Gэ - 550000 тонн/год часовая производительность установки составит:

.

Содержание углеводородов в нефтяной эмульсии и константы фазового равновесия (Кi) с учетом условий сепарации приведены в табл. 1.2.
Таблица 1.2

Исходные данные для расчета

Компонент смеси
Мольная доля компонента в нефти ( )
Молекулярная масса компонента (Mi), кг/кмоль
Кi

CO2
0,05
44
8,2

N2
0,38
28
81,5

CH4
23,75
16
19,3

С2Н6
4,16
30
3,5

С3Н8
7,33
44
1,1

изо-С4Н10
0,97
58
0,46

н-С4Н10
4,49
58
0,33

изо-С5Н12
1,47
72
0,14

Смотрите также файлы