Tính toán tổn hao áp suất trên tuyến ống từ RP2- mỏ Rồng về giàn CNTT số 2 mỏ Bạch Hổ

Ngày nay đối với nhiều quốc gia, công nghiệp dầu khí đóng một vai trò hết sức quan trọng, có ảnh hưởng lớn đến nền kinh tế quốc dân.

Trường ĐH Mỏ Địa chất Khoa: Dầu Khí LỜI NÓI ĐẦU  !" #$%&'  ()*+,- +.-/'0-+1!-1-2 3-.'#456-789-) :5-,635;<3=>;?@ 2/%A,0B!C%A$  ) D6E%2+'E'%A F-($%&$'%'%A,6G %4-5HIJK)LM'N#F!ME56 2C('%A%3CJ#('-35C '0 5H,!M@32%OB) PC5QMR0%A!M@S2I1T# “Tính toán tổn hao áp suất trên tuyến ống từ RP2- mỏ Rồng về giàn CNTT số 2 mỏ Bạch Hổ”. D@5@U%JV :%JWV8$2C'%-X -5) :%JYVZ5C;?@) :%J[V=>Z-%OB) :%JUV\-5>-5!C0 ?9Y :\9Y) ]E^T !"N%-3  "M 0 @55;_ !H"H,1C- ,%A!MSQ5I3) :^1/($J!MK`25-I \ <Z8aJ_'b0D"+T,H%B1- @5) =Wc5cd4YcWc SVTH: Trần Chí Công W Lớp TBDK – K50 Trường ĐH Mỏ Địa chất Khoa: Dầu Khí CHƯƠNG 1 DÒNG CHẢY CỦA CHẤT LƯU TRONG ỐNG NGANG VÀ NHIỆM VỤ TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ 1.1. Dòng chảy của chất lưu trong ống 1 .1.1 Chất lỏng Newton :C';1e-'C';(1-Z',1e-) 8$2_C';(1-Z',1e-%AI6 RIf%JH!V         == r d d S F ν µτ g hYijk lW.Wm \-V τ Vn!C%A-'M(  µ VD#)  r d d ν V71,1-%Jo%$L .W pVbM0IE_'C';/5Z1-"V r d d sF ν µ )) = g lW.Ym +V LV8 /K_'C';0/$%A !5l Y m \Q%JHlW.WmC_"!C%A τ 71,  r d d ν ' %O-$'%Oo2C'; 1e-'!2%OoX-71,q X-'-3C';5!C) r dd r ν τ µ = g lW.[m ]H$C';1e-%A$If%Oss W HW)Wlm 1 .1.2. Chất lỏng phi Newton  bC';l µ mX-71,l r d d ν m SVTH: Trần Chí Công Y Lớp TBDK – K50 Trường ĐH Mỏ Địa chất Khoa: Dầu Khí 1.1.2.1. Chất lỏng giả dẻo (mô hình Ostwald) :C';$t-$(1-%JH21e- $71,4C';$4$$ "!C%AC;) D%O-$l%Oss Y HW)Wm2C';/%'@ X τ ):C';CZ%O#'$t-)LM$2C'; (1-H2u!e') n r d d         = ν µτ v lW.Um \-V  τ Vn!C%A l9m) v µ V l9)Lm) r d d ν V71, lL .W m) wW V!E%-">Z2C';) 1.1.2.2. Chất lỏng nhớt dẻo (mô hình Bingham) :C';t-'!CK-NCK3 6ElX%369Fmq$43-$! 3IZ5`)LM$2'-3IN!5X'0K" !C%A'J"!C3 o τ !IZ5`CKC';$ 1-Z',1e-) _C';xt-$(1-H2 <)         += r o d d ν µττ vv g hYyWk lW.zm ]H<%A$&%Os W lHW.Wm m SVTH: Trần Chí Công [ Lớp TBDK – K50 Trường ĐH Mỏ Địa chất Khoa: Dầu Khí lIm =HW)W):53%O-$lm!MX2- 71,lIm) ss W V:C';1e-V         = r d d ν µτ ss Y V:C';$t-lHu!e'mV n r d d         = ν µτ v wW s W V:C';t-lH<mV         += r o d d ν µττ vv s [ ss [ V:C';4) s Y ):C';$) :50"H'%I 2;"f&CJ E9F$2(1-H2<)L{ XH<-0"9F-T%A HI-5H0"'S M2 ]|||17I) ]H>5-5'-3C';V  n r o d d         += ν µττ lW)dm a o τ }c}WH1e-) a o τ }cHu!e' ]H<}W ~0"C'%I 2&;?@;<3=> f/5Z^Z%O' #6/5Z^& 6QC';1e-!C';1e-('  (>C5!C-5H,6)\CV SVTH: Trần Chí Công U Lớp TBDK – K50 Trường ĐH Mỏ Địa chất Khoa: Dầu Khí a'JUc c :'C';1e-CJ I61e-$C6•) *YY c :lCJ2%I6&^,5M;<3=>; ?@m"!C%A35ZC') <$W)WV€%& !'%I 2;?@) l\) c :m n!C%Al o τ }c)9m =!G [c cWcc Wcccc Yy cYdz cyWYW Yd c[Yy cdiyj YU Wczc czUUz YY [zjz cUydi <$W)Y)€%& !'%I 2;<3=> l\) c :m n!C%Al o τ }c)9m =!G [c cWc cczc Yy W[z cWWY Yd [ic cYc[ YU zyc c[yY YY yjc cdzj €%&2'06/5ZI&">5V ml c c ) tt e −− = λ µµ hz)[ck \-V µ  c µ 'Z!2'M&5 c  λ ' !•'Z!>--$ccYxcc[) .D;?@V ‚*'J[d c :H;?@'C';1e-!M X_V ( ) T e )[yzccWUcY −− = µ lW.dm ‚*%[z c :H&;?@6!3 t-lH<m!MX_t-V ƒaYi c :w\w[z c : ( ) T e )[jW[c − = µ lW.dIm ƒaYY c :w\wYi c : SVTH: Trần Chí Công z Lớp TBDK – K50 Trường ĐH Mỏ Địa chất Khoa: Dầu Khí ( ) T e )[WjYcddiyd − = µ  lW.dm ‚LMX_"!C%AV ƒaYi c :w\w[z c : d τ }WYUc)Wc [ )1 l.cUi[)\m lW.dm ƒaYY c :w\wYi c : d τ }1 licWiW.cYWjU)\m  lW.d1m ‚LMX_"!C%A„V ƒaYi c :w\w[z c : c τ }WzYUy)Wc d )1 l.czzcc)\m lW.dFm ƒaYY c :w\wYi c : c τ }dWzddjz)1 l.cYUcy)\m lW.dm l:5"QW.d W.d%A/(MIfM- 3/+1!-1-m) \Q $%AT/5Z%AQ;?@IN6Z %O5!C&[z c :.[j c :C';xt-(1-H <) _!'&I$W)WI$W)Y-C;2/'0- …+1!-1-†5E-%OB I_5_;?@;<3=>%AE%5I6 %AI#'5%O/)IH2 %I6&^5---$YU c :‡Yd c :,6- _%,6(0JN%O-IZEI& ,%,6$'%I 26, 6%A,'A) \Q_ $0"/{'SI&ˆ A/{'S %A &Pb8+1!-1-05-- $&I$W)[) <$W)[)LM>2&;?@O/{'Sˆ L1F'/[Ydd&yc c :)  c : Dl9)Lm1-'%AˆL1''!ezPlr)m& yc c : c Ucc dcc ycc Uc d Wz WU W[ SVTH: Trần Chí Công d Lớp TBDK – K50 Trường ĐH Mỏ Địa chất Khoa: Dầu Khí [c [U Yd YU Yz Yy Uc [U [U [Y Yd zY [y [d [U YU ic zy zY [y YY jz iY dc zz Yc Wyc j[ iU iY Wy [cc Wdc j jy Wd zWc [cc Wid Wdc 1.2. Dòng chảy hỗn hợp dầu khí trong ống nằm ngang. 1 .2.1. Các kiểu cấu trúc dòng chảy của hỗn hợp dầu khí. :CK$2‰Ax61-%Of C3-K)\0J!&5$-!5M50" T(53CK$2‰Ax%!V a. Dòng khí dạng bọt ( hình 1.2.a) 9-$3I#0I%A(5-%O E2C';)='%A4-&02%O)+, 6- @33-%5I# >,5!C) b. Dòng chảy dạng nút ( hình 1.2.b) :5%AA'35K0I-E'3&02 ):CK2$3K%AHI•J-W)Y)Y) c. Dòng chảy phân lớp (hình 1.2.c) :5';(--61-'VC'; $1-%0)?(5Š ,5!C) d. Dòng chảy sóng phân lớp (hình 1.2.d) 9';0I)\0IE2'C';!5!') : % /CQ_$('4,6 25,5!C %!-) e. Dòng chảy sóng với những lớp chắn (hình 1.2e) D%A3- X4,62!-3 02):K6,''%-IIE2 ) SVTH: Trần Chí Công i Lớp TBDK – K50 Trường ĐH Mỏ Địa chất Khoa: Dầu Khí f. Dòng chảy hình khuyên (hình 1.2f) :5C';I-'CE-2)a 61-_-53C';IZI-I#CK $/$•'B-3,CK%OE -5%OB%X) g. Dòng chảy dạng tán xạ (hình 1.2g) \02';C';5'3' ‰A@CC';(5) =HW)YV:56CKX-‰A•') D6RH6>_5%O/(M5 3I6@lHW)[m) D$fI6@CK5 $M 1-VI6@<1lHW)[mI6@CK1-'%Aq! p-1lHW)[Im%A!{XT) \0XlHW)[mE"l7r λ m-V 7V\ λ V=!X-•!_•#!-%& 0ˆ) \0-'!"0lb λ  ψ r7m- bVb%'%AC';) SVTH: Trần Chí Công y Lớp TBDK – K50 0,1 1 10 100 1000 10000 100 1000 10000 100000 G/ ‹ 1 2 3 4 5 6 7 1 4 4 7 5 6 2 2 3 0 0,2 0,4 0,6 0,8 Œ 8 b 6 Trường ĐH Mỏ Địa chất Khoa: Dầu Khí ψ V\!"0X-5Z!"4IE •#2';) ]3I6@560HW)[ICKX-•' β !p-1 =HW)[V<6@91 W)8$(' z)8$3I# Y)8- •  Ž !- • ('J •  d)8$H0 [)8$3K i)8$5/3lG%Jm U)8$5/3 \C$5H3CK62‰A3';x6 %A/5Z!!(V . :ˆ!p-1V gD V Fr hh hh Y = g hYjUk lW.im . ='%A6V lk k VV V + = β g lW.ym \-V ( ) Y U D VV V lk hh π + = l,IH2‰Am lW.jm 8VD%OB) lk VV  Vb%'%A2C';) [ r!) a(>A!'MT5X-62 -I--%O<1T'iH3$ 5%&I6@lHW)[m6/5Z@3>2 SVTH: Trần Chí Công j Lớp TBDK – K50 Trường ĐH Mỏ Địa chất Khoa: Dầu Khí K^-5!T0&0)<6@%O^6 -5%OB) a'%A-‰A;!5C $I#W2  E%I&62&35I#0• f&I002 f)\M '%5 I#%,2KHIf-E;J, IH2‰A):CK$I#%OI_'%A; 5Zp-1')a4'%A-$5Zp-15I#  X3-K6%',3- '0X)%,T/$5H6>QCKI# $('';)8$('%A_0- '%A3cjy@O!p-14j)DE6E% -$'!M0''_,5):CK$ ('qC-5%OBf5%O/ -5%Of'0HHC$(')D 3CK('2$-%Of, !•'J';-%O/H%A'3, ';!•'J,) aH'%A-$&"CZ4 ,62‰A$('0IE( 5!•/C5! $!•6 $ ![)\-I!0IE(6%AI ^-5!I0V:5!R'-3!A!-) :5!R'-3I0'CK61-E -I M2):5!-!A'-IE( @K/5ZE5%J‰_53IE( ) a4@O'%A-‰A,$  $I#!•6 $KUlHW)[W)Um): E% I&!M/1•1-"M_5K5KC';)a4'%A H%5K!•4'0%5KC';!•$ /) a4,‰A^-'%A5KK ';!•()a'%A;l [c < β mH5K!•IZ(2 SVTH: Trần Chí Công Wc Lớp TBDK – K50 [...]... Áp suất thử: áp suất thử nghiệm thủy lực bằng nước về độ bền, độ kín khi nhiệt độ không vượt quá 1000C 1.3.1 .2 Tải trọng do áp suất ngoài ống Tải trọng do áp suất bên ngoài ống có thể làm méo ống Áp suất này ít gây nguy hiểm cho ống dẫn, trừ trường hợp lắp ngầm sâu và trong ống rỗng (không có áp suất bên trong) Giá trị áp suất bóp méo được tính bằng lý thuyết và thực nghiệm, các đường ống có độ oval... x0, 72 x0,875 xσ 0 δ= (1 -23 ) Trường hợp ống chịu cả hai áp suất trong Pi và ngoài Pe và thuộc vùng đàn hổi (De/ δ >18), ta xem thành ống như một xi lanh mỏng đàn hồi, thì giá trị ứng suất có thể theo công thức Lamé: σ = ( Pi − Pe ) ( De2 − 2De δ + 2 2 ) 1 − Pe 2 ( De − δ ) (1 -24 ) Các công thức trong 1.3.1.1 được lấy trong [2, tr63-64] Áp suất cho phép trong đường ống thường có ba giá trị (theo TCVN 128 7- 72) ;... vỡ ống, thì áp suất gây vỡ sẽ là: Pv = 2 0 S De - Khi tính toán phải kể đến các hệ số an toàn mà trước hết là an toàn do chế tạo, thường chấp nhận hệ số 0,875 và ngoài ra phải tính toán đến sai số khi thiết kế với hệ số 0, 72 do đó:  2 δ Pv = 0, 72 x0,875 0  D e      (1 -22 ) Hoặc bề dày an toàn của ống phải là: SVTH: Trần Chí Công 19 Lớp TBDK – K50 Trường ĐH Mỏ Địa chất Khoa: Dầu Khí Pv De 2. .. lỏng, cột áp động học hoặc cột áp tốc độ; 2g α : Hệ số coriolit, kể đến sự phân bố vận tốc; khi chảy rối chấp nhận khi chảy tầng α ≈ 2 α ≈ 1, Đối với chất lỏng thực, có tính chất nhớt thì tổn hao dọc đường h ms bao giờ cũng tồn tại và được gọi là cột áp ma sát tính theo công thức Dacry - Weisback ∆Pms = hms γ = λ l V2 l V2 ρg = λ .ρ D 2g D 2 (1-37) Hms: Cột áp ma sát, m H2O; ∆P : Tổn hao áp suất do... vụ tăng khả năng vận chuyển, giảm tổn hao ở từng đoạn (khi thu gom) hoặc giảm chi phí kim loại (khi phân phối) Trên đoạn l1, có đường kính D1, vận chuyển chất lưu Q1 ∆P1 = P − P1 = β1 Q 12 m v m ρl1 D15− m (1-61) Trong đoạn l2, có đường kính D2, vận chuyển chất lưu Q1 ± q1 ∆P2 = P2 − P1 = β 2 ( Q2 ± q1 ) 2 m v m D 5− m ρ l 2 (1- 62) và tổng hao trên tuyến l   2 m n 2 m   n ∆P = P − Pn = v ρ  Q1... một tuyến phụ đường kính D 2 bảo đảm vận chuyển lưu lượng Q1 và Q2 Q,D 2 Q,D 1 D Q 2 1 1 A o B l C Q,D o 1 L Hình 1.9: Sơ đồ ống có tuyến phân dòng Trên đoạn phân dòng (hình 1.9) tổn hao cột áp trong cả hai nhánh là như nhau: ∆h = ∆h2 = h A − hB Dùng công thức (1-48) ta chứng minh được: D Q1 = 1 D Q2  2 5 −m  2 −m    D Q1 = Q2  1 D  2 (1-64) 5 −m  2 −m    (1-65)  D Q0 = Q1 + Q2 = Q2... ξ D λ (1-53) 27 Lớp TBDK – K50 Trường ĐH Mỏ Địa chất Khoa: Dầu Khí Các giá trị của ξ tra cứu theo cẩm nang thủy lực Khi tính toán tổn hao thủy lực do ma sát có tính đến tổn hao cục bộ ta tính cho chiều dài lý thuyết (llt) bao gồm chiều dài thực (ltt) và chiều dài tương đương (l ∋ ) llt = ltt + l ∋ lms = λ l lt v 2 D 2g Với các tuyến ống có độ dốc địa hình và tổn hao cục bộ thì tổng tổn hao sẽ là: ∆P... Công l 2 l ±q 2 3 29 2 n 3 ±q Q P 3 2 l 1 P P 1 n ±q n Lớp TBDK – K50 Trường ĐH Mỏ Địa chất Khoa: Dầu Khí Hình1.8: Tuyến ống được phân nhánh Trên hình (1.8) chỉ ra sơ đồ phân nhánh từ một tuyến ống chính, giá trị lưu lượng ban đầu là Q1, được chuyển tiếp bởi các giá trị q1 ở các nhánh, với ống gom ta lấy dấu “+” và ống phân phối lấy dấu “-” giá trị lưu lượng đầu ra của tuyến ống là Q2 Q2 = Q1 ± Q2 = Q1... ống phức tạp là tuyến có đường kính thay đổi hoặc có phân nhánh Loại ống đơn giản lại được phân chia ra ống dài và ống ngắn Nguyên nhân phân chia là căn cứ vào tỷ lệ giữa tổn hao cục bộ và tổn hao theo chiều dài Thông thường khi tổn hao cục bộ bé hơn 10% tổn hao dọc đường thì được xem là ống dài và ngược lại Một tuyến ống phức tạp có thể được phân ra nhiều đoạn đơn giản cho nên việc tính toán cho ống. .. Trong các công thức từ (1 -28 ) đến (1-30) [2, tr66-67], σc : Giới hạn chảy của vật liệu, các giá trị Pd tính ra KG/cm2 Các giá trị tính toán lớn hơn 25 ÷30% so với công thức Sarkixốp 1.3 .2 Tính toán thủy lưc Nhiệm vụ tính toán thủy lực chiếm khối lượng lớn khi thiết kế các tuyến ống mới cũng như khi kiểm tra, sửa chữa các tuyến ống sẵn có phù hợp với yêu cầu cụ thể Nhiệm vụ của tính toán là phải xác định . iY dc zz Yc Wyc j[ iU iY Wy [cc Wdc j jy Wd zWc [cc Wid Wdc 1.2. D ng chảy hỗn hợp dầu khí trong ng nằm ngang. 1 .2.1. C c kiểu c u tr c d ng chảy c a. l) c :m n! C  %A l o τ }c) 9m =!G [c cWc c czc Yy W[z c WWY Yd [ic c Yc[ YU zyc c [yY YY yjc c dzj €%&2'06/5ZI&">5V