автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.07, диссертация на тему:Научные и технологические основы создания гидропроизводных установок для объектов нефтегазодобычи

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ И ГАЗОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ (ВШШГАЗ)

На правах рукописи

ДОНЕЦ КИМ ГРИГОРЬЕВИЧ

УЖ 621.694.3-112.6

НАУЧНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ ГМДРОПРИВОДНЫХ СТРУЙНЫХ УСТАНОВОК ДЛЯ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕГАЗОДОБЫЧИ

Специальность 05.04.07 - Машины и агрегаты нефтяной

и газовой промышленности

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Ыосква - 1992

ВСЕРОССИЙСКИЙ ИАУЧНО-ИССЛЩОВАТЕЛЬСЯЙ ИНСТИТУТ ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ И ГАЗОВЫХ ТЕХНОЛОШл (ЗШИГАЗ)

На правах рукоппси

ДОНН! КИМ ГРИГОРЬЕВ: и

УДК 621.694.3-112.6

НАУЧНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ ГИДРОПРИВОД-ШХ СТРУЙНЫХ УСТАНОВОК дня ОБЪЕКТОВ НЕФТЕГАЗОДОБЫЧИ

Специальность 05.04.07 - Машины и агрегаты нефтяной

и гэзовсй промышленности

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 1992

Работа выполнена в Ивано-Франковском институте нефти и газа (ИЗИНГ)

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Козобков A.A.

Доктор технических каук,

старший научный сотрудник Гусейнов Ч.С.

Доктор технических наук, профессор Коваленко В.Г.

Ведущая организация:

Государственный институт по проектированию и исследовательским работам в нефтедобывающей промышленности (Гипровостои-нефть) (Саьтара)

Защита ппг.тпитр.я^ ^^-^АЛА 199,^г. в 13 час. 30 мин. на заседании специализированного совета Д.070.01.02 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Всероссийском научно-исследовательском институте природных газов и газовых технологий (ВНШГАЗ) по адресу: 14271?, Московская область, Ленинский район, псс. Развилка, ВНИИГАЗ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИГАЗа. Автореферат разослан '

ознакомиться в библиотеке

Ученый секретарь специализированного совета

к.т.н. В .1.1. Смерена

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Акщальность_проблемыл В современной нефтегазодобыче технологии, требующие перемещения жидкостей и газов, реализуются с помощью лопастных и объемных машин, предназначенных для перемещения однородных сред. Потребность в технических средствах дня перемещения газожидкостных смесей (ГЖС) обусловлена аозрастающим вводом в эксплуатацию мелких месторождений. Подготовку продукции этих месторождений на центральных пунктах сбора (ЦПС) экономически целесообразно сочетать с однотрубным сбором продукции скважин. За рубежом для перекачки Г&С с морских платформ на береговую установку подготовки нефти, газа и воды (УИН) разрабатываются центробежные насосы. В нашей стране попытки разработать работоспособные ротационные насоскомпрессоры не увенчались успехом. Отсутствие технических средств для перекачки ГЖС ограничивает масштабы совместного транспорта продукции скважин, что является одной из причин сжигания нефтяного газа на факелах. Особенно велики потери газа (около 15 млрд.м3 в год) в концевых сепарационных установках (КСЗО, в сырьевых и товарных резервуарах. Выбросы в атмосферу нефтяных газов, особенно содержащих сероводород, и продуктов их сгорания существенно ухудшают экологическую обстановку.

Отсутствие технических средств для перемещения ГЖС не позволяет усовершенствовать многие технологии в нефтегазодобыче , уменьшить капиталовложения и сроки обустройства месторождений. Попытки применения в нефтегазодобыче жидкостр.уйных компрессоров (ЖСК) и лидкоструйных насоскомпр^ссоров (ЖСНК) и создания жидкоструйных установок (УЖС) не получили распространения вследствие их низких технико-экономических показателей. Существующий уровень исследований рабочих процессов в ЖСК и УКС и имеющийся опыт их проектирования и эксплуатации не позволяет создать для обьектов нефтегазо-

добычи УКС,конкурентноспособные по своим технико-экономическим показателям со средствами перекачки с механическим приводом.

Ш5Ё_ьаботы. Разработка научных и технологических основ функционирования гидроприводных струйных установок и создание таких установок для обьектов нефтегазодобычи.

11й1Р^2®е_^адачи_ имл^^щанил.

1. Уточнение рабочих процессов в ЖСК и УЖС с учетом условий их применения в нефтегазодобыче.

2. Оптимизация газодинамических схем.проточных частей ЖСК и разработка методики расчета ЖСК с определением путей дальнейшего повышения эффективности их работы.

3. Создание новых более эффективных УКС для обьектов нефте-

I

газодобычи и разработка методик расчета УЖС.

М®!2ЙУ_Е§Ш§™5_П2£1§§Мннкх_задач.Решение поставленных задач базируется на теоретическом анализе рабочих процессов в УЖС; проведении экспериментов в лабораторных и промысловых условиях; аналитическом обобщении результатов экспериментов; разработке технологий функционирования УЖС; опытно-промышленной проверке и внедрении разработанных технических решений в производство.

1. Разработана математическая модель процесса компримировани; в ЖСК с дозвуковым диффузором (ДЗД), учитывающая физико-химическое взаимодействие между активной и пассивной средами, и осуществлен анализ влияния этого фактора на эффективность работы ЖСК применительно к условиям нефтегазодобычи.

2. Определена структура критериальных уравнений, устанавливающих связь между режимными параметрами, геометрическими размерами проточной части ЖСК и свойствами активной и пассивной сред.

3. Найдена область существования безразмерных геометрических

и режимных параметров, при которых достигаются наибольшие значения КПД ЖСК.

4. Найдены аналитические зависимости между параметрами характерных режимов, геометрическими параметрами проточной части КСК

и приведенным давлением.

5. Установлено существование двух самостоятельных областей устойчивой работы ЖСК со сверхзвуковым диффузором (СЗД), объяснена сущность функционирования ИСК в этих областях и указаны условия перехода с одной области в другую.

Реализащя_рабдты_в_прд^щенностиЛ_

1. Разработан ОСТ 39-186-86 " Установки и агрегаты компримиро-вания и подготовки нефтяного газа на промыслах. Параметрические ряды", содержащий раздел по гидроприводным струйным установкам.

2. Госстроем СССР в перечень типовых проектных решений включено типовое проектное решение " Установки дсжжшнэ струйные на базе жидкостно-струйных эжекторов;'

3. Институтом СибНИИ. НП методика расчета ЖСК включена в "Руководство по технологии разгазирования нефти с рециркуляцией газа концевых ступеней сепараши для условий Западной Сибири.

РД 39-1-847-82". Эта технология базируется на использовании УКС в качестве основного средства перекачки, внедрена в ПО"Юганскне-фть".

4. Гидроприводные струйные установки с замкнутым контуром циркуляции рабочей жидкости для кокпримирования нефтяного газа Енедрены в 9-ти производственных объединениях, с разомкнутым контуром циркуляции рабочей, жидкости для однотрубного транспорта продукции скважин-в 2-х производственных объединениях Миннефте-прома. Экономический эффект от сокращения потерь нефтяного газа

и увеличения дебита скважин составил 770 тыс.руб. Доля автора

- б -

составляет 747 тыс. руб.(в ценах до 199Сг.).

5. Устройство эжекторное для освоения скважин типа УЭОС внедрено в ПО "Укрнефть", ПО "Мангышлакнефгегаз" и др. Экономический эффект от увеличения дебита скважин составляет 7,2 млн.руб. Доля автора составляет 0,95 мдн.руб.Св ценах до 1990г.).

Практическая ^енно сть.

1. Разработана методика расчета геометрических размеров оптимизированной проточной части ЖСК, значений параметров характерных режимов и построения напорной и энергетической характеристик.

2. Разработана методика технологического расчета УЖС различного функционального назначения для условий нефтегазодобычи.

3. Даны рекомендации по проектированию ЖСК и УЖС.

4. Разработаны технические решения для реализации:

облегченного запуска ЖСК и автоматизации процесса запуска

УЖС;

регулирования работы ЖСК и УЖС;

повышения технико-экономических показателей УЖС цутем использования погружных электронасосов в качестве рабочих и герметичного шурфа в качестве циклонного сепаратора.

5. Предложены способы:

охлаждения струших компрессорных установок (УКС) о помощью технологических жидкостей и использования отведанного вторичного тепла на технологические нужды объектов нефтегазодобычи;

совмещения в ЖСК осушки и компримирования нефтяного газа путем использования абсорбента в качестве рабочей жидкости.

6. Показана технико-экономическая целесообразность применения УЖС в системах сбора, подготовки и транспорта нефти, газа и воды и раскрыт характер изменения структуры затрат, вызванных заменой традиционных средств перекачки струйными.

Ап2обация_2§боты.Результаты работы докладывались на объединенном научном семинаре !.'осковского института нефтехимической и газовой промышленности' им. И.М. Губкина и Ивано-Франковского института нефти и газа " Движение газожидкостных смесей" (г.Ивано-Франковск, 1976 г.); выездном заседании секции добычи нефти и газа научно-технического 'совета Миннефтепрома по обсуждении проблемы "Пути повышения эффективности и надежности применения блочного оборудования для подготовки нефти и воды" (г.Лндижан,УзССР,1977г.); Всесоюзном совещании " Состояние и пути повышения техники и технологии подготовки транспорта нефтяного и природного газа, переработки нефтяного газа, а также оптимизации технологии и оборудования газоперерабатывающих заводов" (г.Краснодар, 1981 г.); расширенном заседании Совета учебного-научно-производственного объединения "Газ" (г.Киев, 1982 г.); Республиканском семинаре "Пути повышения эффективности эксплуатации газовых скважин на заключительной стадии разработки месторождений" (г.Киев, 1982 г.); совещании пэ оборудованию установок подготовки нефтяного газа (ВНЖПИгазпереработка, г.Геленжик, 1983 г.); 2-м межотраслевом совещании по оборудованию для подготовки и переработке нефтяного газа и согласительном совещании по ОСТ "УКПНГ" (г.Краснодар, 1984 г.); школе-семинаре на ВДНХ СССР "Автоматизированное оборудование для сбора и подготовки нефти, газа и воды" (г.Москва, 1905 г.); Всесоюзной научно-технической конференции " Проблемы трубопроводного транспорта нефти и газа" (г.Ивано-Франковск, Г985 г.); Республиканском научно-техническом семинаре "Опыт внедрения достижений научно-технического прогресса в практику проектирования обьектов нефтяной и газо-врй промышленности" (г.Киев, 1986 г.); секции научно-технических и технологических проблем разработки нефтяных месторождений, добычи, сбора, подготовки и транспорта нефти и попутного газа Научного совета по проблемам нефти и газа ГЖГ СССР (г.Москва,1989 г.);

научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Ивако-Франковского института нефти и газа; научно-методическом семинаре лаборатории гидромашин ВНИИСПТнефть (г.Уфа,1977г); научно-методическом семинаре лаборатории сбора и подготовки нефги ВНИСПТнефть (г.Уфа,1982г.); натурные образцы жидкоструйных компрессоров экспонировались на ВДНХ СССР в павильоне "Газовая промышленность" (1981 г.бронзовая медаль) и в павильоне "Нефтяная промышленность" (1985 г.,серебряная медаль), ВДНХ УССР в павильоне "Химическая промышленность" (1982 г.,диплом 3-й степени).

Публикации^ На тему диссертации опубликовано 30 статей, I монография, получено 18 авторских свидетельств на изобретения.

Структу2а_и_обьем_работы.Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов, основных результатов и выводов и шести приложений. Общий обьем диссертационной работы составляет 481 страницу, в том числе 260 страниц машинописного текста, 23 таблицы, 80 рисунков, список литературы из 133 наименований и 119 страниц приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во_введении показана актуальность работы, сформулированы цель работы и основные положения, выносимые на защиту.

дан критический анализ применения технических средств для перемещения продукции скважин, нефти и газа (винтовых машин типа ВКГ,2ВВ,ВК и центробежных насосов в комплексе с механическим диспергатором). Указанные технические срсдс тва не полностью удовлетворяют современным требованиям нефтегазодобычи и это препятствует повышению технико-экономической эффективности существующих и совершенствованию новых технологических решений.

Технологии с использованием ЖСК и ЖСНК во многих случаях

выгодно отличаются от существующих по многим показателям. Так КСНК способны перекачивать ГНС с любым объемным газосодержанием. Однако низкая энергетическая эффективность КСН и КСНК нэ позволяет их широко использовать в первую очередь в тех технологиях, в которых их применение сопряжено со значительными затратами энергии. Неоднократно предпринимавшиеся ВНИИСПТнефть, Казанским СКВ "Нефтехимпромавтоматика" (ВНуШС попытки применения КСК для сбора и транспорта нефтяных газов сдерживались в первую очередь их низкими значениями производительности и изотермного КПД.

В настоящее время единого г.мения о сущности рабочего процесса в КСК не имеется. Наибольшее распространение получила гомогенная модель ГКС в камере смешения и диффузоре ИСК. В рамках этой модели рассмотрены факторы, влияющие на производительность КСК, и способы - повышения эффективности КСК. Анализ проведенных исследований показал, что ключевым вопросом создания и внедрения в нефтяной и газовой промышленности УЖС является их энергетическая эффективность. Этому вопросу должного внимания не уделялась и исследован он недостаточно. По существу, теория и практика применения КСК как разновидности динамических компрессоров находится в стадии становления, а применительно к условиям нефтегазовой промышленности в зачаточном.

Решение вопросов повышения эффективности КСК и УНС представляет сложную проблему, требующую проведения значительных экспериментальных и теоретических исследований. Трудами Абдульманова Г.Ф., Арроусмита P.M., Витте Д.Х., Гейера В.Г., Гладкова Е.П., Губайду-лина М.Н., Баженова М.И., Басаргина Б.Н., Бермана Л.Д., Богданова D.M., Боровых А.Е., Васильева И.Н., Допкина Р.Д., Ефимочкина Г.И. Зингера П.М., Каннингэм Р.Г., Кореннова Б.Е., Мищенко И.Т., Соколова Е.Я., Солдатова А.Н., Цегельского В.Г., Чернухина В.А. и др. внесен значительный вклад в решение данной проблемы. Большинство

этих исследований проведено применительно к условиям теплоэнергетики, в меньшей степени - химической, нефтяной'и газовой промышле-нностям. Обобщение результатов проведенных исследований'облегчило решение задач, поставленных в данной работе.

Усилия этих исследователей были сосредоточены по двум^ основным направлениям.

В первом направлении главное внимание уделялось разработке ноеых и совершенствованию существующих технологий с применением УЖС. В нефтегазовой промышленности получили распространение те технологии, в которых работа ЖСК осуществляется эпизодически и поэтому величина КПД имеет второстепенное значение, как, например, при освоении скважин пенами.

Цель исследований второго направления - повышение эффективности работы ЖСК. Критерием эффективности работы ЖСК многими исследователями выбирался характерный технологический параметр,например, либо давление нагнетания ГЖС, либо расход компримируемого газа (коэффициент объемного расхода) и т.п. Эти исследования ориентированы на повышение того показателя ЖСК, который является наиболее важным для осуществления конкретного технологического процесса. Например, повышение коэффициента обьемного расхода газа в технологии освоения скважин пенами.

Более универсальным критерием эффективности работы ЖСК является изотермный КПД, поскольку изотермный КПД учитывает влияние всех взаимодействующих разнородных факторов ( геометрических,эксплуатационных, физических свойств рабочих сред) . Это позволяет путей рационального сочетания этих параметров осуществить проектирование ЖСК, потребляющего минимальную мощность при реализации конкретного технологического проиесса. Основным недостатком боль-' шинства экспериментальных исследований по повышению величины изотормного КПД является малое число учтенных факторов и ограни-

ценный диапазон изменения их значений.

Большинство исследований проводилось с ECK, у которых варьировались только такие геометрические параметры, как длина камеры смешения £ кс, число струй соплового аппарата ¿с, геометрический модуль mrM=SKC/(ic-SCon) • W 5 кс и 5 ооп " соот" ветственно площади сечений камеры смешения и сопла. Наиболее часто исследовались ЖСК с одиночным конфузорным соплом, цилиндрической камерой смешения длиной 6 т 21 dyc < - диаметр камеры смешения), геометрическим модулем 2,2*6,5 и'дозвуковым конусным диффузором. Изотермный КПД таких ЖСК, как правило, не превосходит 0,25. Арроусмит P.M., Каннингэм Р.Г. и Допкин Р.Д.; Берману Л.Д.,ЕФимо-чкину Г.И. и Кореннову Б.Е., используя различные газодинамические схемы проточной части ЖСК, удалось получить значения изотермных КПД равные 0,4. Ими .установлен факт существования закономерностей типа Lkc = = , I„ =

Несмотря на отдельные достижения накопленного теоретического и экспериментального материала недостаточно для его обобщения до уровня, учитывающего многообразие условий применения ЖСК в нефтегазовой промышленности. Так практически отсутствуют исследования влияния физических свойств комприкируекого газа к рабочей жидкости, например, плотности вязкости, поверхностного натяжения, газонасы-ценноет!! на значение кзстермного КПД. Отчасти это объясняется тем, что в качестве взаимодействующих сред, как правило, использовались вода и воздух. Весьма противоречивы мнения о влиянии скорости истечения рабочей жидкости из сопла на величину изотзрг.:кзго КПД. Нет также ясности о рациональных гсометрическх соотношениях проточной части ECK со сверхзвуковым диффузором.

По указанным причинам эмпирические методики расчета ЖСК эффективны в узком диапазоне кснкретньх значений конструктивных и режимных параметров ( давление рабочей жидкости до 1,4 i.ffla, дав-

ление компримируемого газа до 0,1 МПа, давление нагнетания до 0,2£ ЫПа). В нефтегазовой промышленности значения этих давлений могут быть на порядок больше.

Разработанные Васильевым Ю.Н.и Каннингэм Р.Г. математические модели рабочего процесса в ЖСК являются наиболее совершенными, однако они обладают рядом недостатков, которые ограничивают область их применения. Так методика Васильева Ю.Н. дает достаточно точные результаты только для вакуумных ЖСК при числах Маха более 2, в которых потерями энергии на трение пренебрегается по сравне--' нив с потерями энергии в скачках давлений. Методика Каннингэм Р.Г. учитывающая гидравлические потери во всех конструктивных узлах ЖСК с помощью опытных коэффициентов, базируется на ограниченном числе экспериментов, проведенных на системе вода-воздух з узком диапазоне изменения внешних режимных параметров.

На основании проведенного анализа повышение эффективности УЖС необходимо Еести путем совместной оптимизации газодинамической схемы и 'режимных параметров ЖСК, учета физических свойств рабочих жидкостей и пассивных сред.

Во_второк разделе излагается теоретический анализ рабочего процесса в жидкоструйном компрессоре.

Особенности рабочего процесса ЖСК определяются совокупным влиянием трех групп факторов: геометрических параметров проточной части, внешних режимных параметров и свойств взаимодействующих сред. Процесс компримирования для системы вода-воздух рассматривается в ЖСК с центральным соплом, цилиндрической камерой смешения и ДЗД. На основе визуальных наблюдений, с учетом теоретических соображений, анализируется трехмерная кинематическая структура ГЖС в проточной части ЖСК при переменном давлении на выходе ЖСК. На основной процесс дополнительно накладываются тепломассообмен-ные подпроцессы, которые могут иметь место в промысловых услови-

ях: теплообмен между газом и жидкостью, насыщение газа парами жидкости; растворение газа в жидкости; конденсация компримируе-мого газа. Вследствие тепломассообмена между потоками газа и жидкости в приемной камере параметры потока газа на входе ECK и перед зоной инверсии фаз различны. Поэтому вводится понятие внутренних параметров (перед зоной инверсии фаз) с индексом "¿" и внешних ( на входе ЖСК).

На основании-сопоставления условий движения ГЖС в каналах погружных электроцентробежных насосов и в проточной части ECK делается вывод, что в ЖСК перед зоной инверсии фаз и в далее по потоку гас находится в состоянии близким к термодинамически равновесному. Исключение имеет место при разгазировании струи газонасыщенной нефти в период ее пребывания в приемной камере КСК. В зависимости от соотношения времени пребывания струи газонасыщенной нефти в камере смешения и инкубационного периода зарождающихся пузырьков газа газонасыценная нефть может находиться как в мета-стабильном состоянии, так.и близком к равновесному. В последнем случае это приводит к снижению производительности ЖСК вследствие интенсивного выделения газа.

Для компримируемых газов характерно значение коэффициентов сжимаемости ¿¿-I. Вызванные этим особенности рабочего про-

цесса ЖСК исследуются с помощью теоретических диаграмм сжатия. При построении диаграмм сжатия газа ЖСК рассматривается как 2-х ступенчатый компрессор без промежуточного охлаждения, в котором камера смешения выполняет функции 1-й ступени сжатия, а диффузор -2-й ступени. Для нефтяных газов при 0,4; O^S/C^ 1,2

и 0,7.^ 7"Пр =5 1,05, (Рпр и ТПр - приведенные давления и температуры газа) к которым относятся, например, газы концевых ступеней сепарации, получена корреляционная зависимость для определения коэффициента сжимаемости 2 . Исследовано влияние коэффициента Z

на рабочий процесс в КСК. В качестве обьекта для численного анализа использован нефтяной газ с плотностью при нормальных условиях 1,867 кг/м^. При сжатии этого газа с 0,105 МПа до 0,85 МПа с переменным значением коэффициента г1« I вследствие эффекта сьерхсжимаеыости дополнительное сокращение обьеуа газа достигает 9;1 (коэффициент уменьшения конечного объема газа /С^ = 0,91 ); полезная работа ниже на 6% (коэффициент снижения работы Кд = 0,94); средний показатель изотермы падает до 0,887. Указанный эффект тем значительнее, чем вике плотность газа и больше отношение конечного давления газа к начальному.

Численный анализ влияния эффекта частичной конденсации в проточной части КСК компрюлируемого нефтяных газов плотностью 1,183 кг/м3; 1,512 кг/м3; 1,867 кг/к3 проведен в интервале изменения температур -30°С * +35°С, конечных давлений - 0,25 Ша*0,85 МПа. Анализ построенных для указанных условий теоретических диаграмм сжатия, с учетом опыта эксплуатации струйных компрессорных установок (УКС) с замкнутым контуром циркуляции рабочей воды, позволяет сделать следующие практически важные обобщения. При ксмпри-мировании при низких температурах высокомолекулярных нефтяных газов основная масса углеводородного конденсата выпадает в начале камеры смешения и его выпадение заканчивается в диффузоре. Значения коэффициентов К^ и Кд могут достигать соответственно 0,44 и 0,81. Для указанных условий в трехфазном сепараторе углеводородный конденсат накапливается поверх воды (рабочей жидкости).

При температуре рабочей воды свыше +40°С углеводородный конденсат ни в КСК, ни в сепараторе УКС не выпадает. Однако стот конденсат может выпадать при дальнейшем охлаждении в напорном газопроводе.

Существующие математические модели рабочего процесса в КСК, разработанные применительно к системам типа вода-воздух, не учи-

тывают специфических свойств системы нефть-нефтяной газ. Предложенная математическая модель рабочего процесса ECK учитывает физико-химическое состояние и силы трения ПЕС проточной части ЖСК. Используя законы сохранения массы, энергии, количества движения и уравнение состояния газа получена система уравнений, описывающая рабочий процесс в цилиндрической камере смешения и ДЗД

p¿ = 0,5m(£KC-í){i+fi¿ IlLz(m-i)~V¿(m-i)]*

xft-^j-'ñ^-cJJ"; (i)

°КС " {<■/

xc

_'_L

-(m-i)-Vi-.K„dU!p

1 ¿kcJ ' ' ' £KC 1 *wzcJ CKc ,

(3)

¿кс ~ Q [/С (w-i)- fin ; (-4 j

где = Vj/pr; ßL V£ = 9£/fm-rJ;

— Qri /£?ж ~ коэффициент объемного расхода газа; QrC, -расходы соответственно газа на входе камеры смешения ЖСК и жидкости; и _рж • - плотности соответственно газа на входе ЖСК и жидкости; £i = ром /рг; ¿xc=Pxc/prJ Рг~ давление газа на входе ЖСК; Рсм и Ркс ~ Давление ГЖС на выходе соответственно ЖСК и камеры смешения; KWi(C и kw ^^-коэффициенты К^ при условиях в конце камеры смешения и ДЗД; П^иф -сте-

пень расширения ДЗД; \/ж - скорость истечения жидкости из сопла;

~ коэффициент местного сопротивления ДЗД; 6- коэффициент трения в камере смешения; ~ относительная длина учаетка стабилизации структуры ГКС в камере смешения; „„ - эквивалентная

У ко

шероховатость стенок камеры смешения; т= (с/^/а^^- гидравлический модуль ЖСК; а[с - диаметр струи рабочей жидкости.

Численный анализ уравнений (1*4) применительно к системе вода-воздух при = 14; /77= 6,5; £кс~ показал, что силы трения оказывают наибольшее влияние на величину изотермного КПД р и наименьшее на значение £См -Так при увеличении коэффициента трения с О до I значения <%10пп, . ¿-¿опт соответственно уменьши-

лись в 3,7; 2,8; 1,27 раза. Исходя из условия {/¿^1, найдено предельное значение Цс опт Равное

Исследование влияния переменного массового газосодержания ПЕС в камере смешения ЖСК на его рабочий процесс показало, что при = {с1ет , т - ¿(¿е/г? в зависимости от соотношений давления газо насыщения рабочей жидкости и распределения ГЖС в камере смешения и диффузоре возможно два качественно различных случая. В 1-м случае как в камере смешения, так и диффузоре происходит растворение газа в рабочей жидкости, массовое газосодержание по длине проточной части уменьшается, давление на выходе ЖСК повышается, работа на сжатие газа и изотермный КПД уменьшаются. Во 2-м случае при выделении газа из рабочей жидкости по всей длине проточной части давление на выходе ЖСК уменьшается.

Рассмотрен частный случай работы ЖСК при = 0, когда давление на выходе ЖСК достигает наибольшего значения. Для этого случая

(5)

т экстр = 1

+ Л КС ^кс + ^ диф!

(6)

- 17 -

коэффициент гидравлического сопротивления в камере смешения, у - ( Рсм - Рр) / (Ри - Р ) - коэффициент восстановления давления; Рж - давление рабочей жидкости на входе ЖСК.

Численный анализ выражений (5) и (6) показал, что наибольшее влияние на величину оказывают потери на трение в камере

смешения. Поэтов применение ЖСК с удлиненными камерами смешения ведет к снижению значения максимального давления на выходе ЖСК .

Проведен анализ влияния модуля ЖСК на эффективность его работы. Накопленный экспериментальный материал не дает однозначного ответа. Используя математическую модель рабочего процесса ЖСК, методом численного эксперимента при автомодельных по числам Рей-нольдса, Фруда и Вебера потока ГЖС установлено: наибольшее значение равно 0,355 при т = 5 и ^¿0„„= 0,65 (т-1), что близко к опытным значениям; ^¡¡„^ 0,38*0,40 при т. - 3*5; при /71 =34-9 значение незначительно возрастает с увеличением значения /72 ; роль диффузора существенно возрастает с уменьшением модуля и, например, учет сжатия газа в диффузоре поЕыша-ет %при т = 10 на 2%, а при т = 1,5 на Постэму экспериментальную отработку газодинамических схем ЖСК целесообразно вести для ЖСК со значениями модуля, находящимся в интервале от 3 до 9.

Обобщение опубликованного теоретического и экспериментального материала по распаду свободных струй жидкостей, анализ способов организации струй рабочей жидкости показал, что управление процессом распада струй рабочей жидкости является действенным способом влияния на эффективность работы ЖСК. На распад струи наибольшее влияние оказывают три группы факторов: физические свойства рабочей жидкости и компримируемого газа, форма насадки, начальная степень турбулентности потока рабочей жидкости перед входом в сопло. Многочисленность факторов входящих в последние две гру-

ппы, предостаьляет большие возможности для выбора средств управления струями рабочей жидкости.

Теоретическим путем для ЖСК с диафрагменным многсгструйным

сспловык аппаратом получены зависимости для нахождения длины нар

чального участка с щ струи для маловязкой и вязкой жидкостей. Получено граничное значение числа Рейнольдса сопла для областей существования двух решений. Показано, что в промысловых условиях реализуется обычно случай для маюЕязкой жидкости. Посколько в реальных НСК распад струи рабочей жидкости обычно завершается в камере смешения, то для этого случая получена зависимость для определения длины начального участка струи в ступенчатом канале (приемная камера, конфузор, камера смешения), приведенной к условиям неподвижного газа. Анализ полученного решения показал, что длина и диаметр приемной камеры КСК наиболее существенно влияют на значение Iну .

Анализ формирования свободной струи в ЖСК показал,что при проектировании ЖСК по методу подобия необходимо соблюдение геометрического подобия всей проточной части ЖСК, в том числе каналов ЖСК и его трубопроводной обвязки, формирующих структуру потока рабочей жидкости перед входом в сопловой аппарат.

Третий раздел посвящен разработке параметрического ряда оптимизированных газодинамических схем ЖСК. Сложность процессов комлримирования газа с помощью высокоскоростных струй жидкости, значительная анизотропность потоков ГЖС в ЖСНК делают экспериментальный метод в большинстве случаев основным. Анатиз состояния проектирования ЖСК показал, чти обобщение экспериментального материала с помощью критериальных зависимостей не получило достаточного развития. С учетом накопленного экспериментального материала найдена структура'критериального уравнения, описывающего процесс компримирования пассивной ГЖС активной струей жидкости,

к -

в виде функции

^нс , г- Чу> ¡-сор, с, ¿с) ~ &; (?)

где '&рсоп/Еп ~ критерий Коши; - число Рейноль-

дса сопла; £п - модуль обьемной упругости пассивной ГКС; СП ~Рл/£П - коэффициент начальной деформации пассивной ГЖС; Рп - давление пассивной ГКС на входе ЖСК;

А --Л/Л; , _

-{^цу/^кс) ) ¿-Щ-^-чу/^цу', ¿-¿ЯП ч/^кс ;

£ - коэффициент сжатия струи жидкости (рис.1).

Вид поД

8-В

Щ-

ш

§

Рис. I. Газодинамическая схема КСК со СЗД и приемной камерой

тройникового типа 1,2,9 - жидкостный, газовый и напорный патрубки; 3 - сопловой аппарат; 4 - приемная камера; 5 - камера смешения; 6,7,8 - конфу-зорнкй, цилиндрический и диффуэорный участки СЗД

Установлено, что в оптимизированном КСНК геометрические соотношения проточной части однозначно зависят от модуля. Анализ рабочего процесса в ЖСНК позволил выделить 3 типичных частных случая. Случай I. При компримировании реального газа с помощью оптимизированного ЖСК уравнение (7) в параметрической форме принимает вид

(8) У^ЪСР^ъЮ^ (9)

где пт - обьемный показатель изотермы; р> =*рм/рг- приведенное давление ЖСК, Я?" ¿с ~ геометрический модуль.

режимных параметров, Пу - свойств пассивного газа, а /97/-форуы проточной части ЖСК.

Случай 2. В вакуумном ЖСК при Р-* схэ критерий Р вырождается и параметры ЖСК на характерных режимах зависят только от формы проточной части ЖСК.

Случай З.При перекачке пассивной жидкости с помощью активной жидкости уравнение (7) принимает вид

структура которого соответствует методике расчета струйных насосов Г!одридза л.Г. Кирилловского Ю.Л.

Оптимизация газодинамических схем осуществлялась на экспериментальном стенде для параметрических испытаний. Технические возможности стенда позволяют выполнить требования, при которых согласно теоретическим исследованиям в разделе 2 возможно существование ЖСК с наивысшими значениями изот.ермных КПД. В качестве эталонных сред выбраны ьода и воздух. Для сведения к минимуму влияния масштабного фактора испытывались натурные образцы ЖСК с ¿Ztr^i 75 мм при б МПа, prs= 0,07*0,3 МПа, ¿>^0,025 мв/с. Кон-

струкция стенда и ЖСК позволяет в широких пределах варьировать форму, геометрические размеры и геометрические соотношения проточной части ЖСК и контролировать соосность соплового аппарата и камеры смешения после сборки каждого варианта ЖСК.

Оптимизации подвергалось две базовые модели ЖСК: с вихревой и тройниковой приемными камерами. Остальные функциональные узлы базовых моделей одинаковы и выбирались по следующим соображениям.

В уравнениях (8) и (9) величина Р отражает влияние

(10)

- 21 -

Сопловой аппарат. Форма сопла - короткий цилиндрический насадок с плавным входом. Он обладает высоким значением коэффициента скорости и одновременно мало подвержено гидроабразивноцу

износу, что обеспечивает стабильность параметров струи при эксплуатации ЖСК. Из рекомендуемых по литературным источника«.; чисел струй 4,7,12,19,37 наивысшая плотность упаковки струи в камере смешения оказалась при 1С = 19, 37, 7, из которых !?есоп оказалась наибольшим при £ = 7. Величина 6»5 находится в середине теоретически предсказанного диапазона значений модулой, при которых достигаются наибольшие значения КПД.

Обработка результатов испытаний ЕСК осуществляется по методике, которая учитывает аналогичный опыт у динамических насосов и компрессоров. Особенностью методики является применение понятия "внутренние параметры". Величина внутренних параметров вычисляется из услоьия завершенности тепломассообмена на входе в камеру смешения между потоками пассивного воздуха и активной воды. По опытным данным степень завершенности тепломассообмена между этими потоками достигает 0,83. Свойства ЖСК оцениваются путем анализа безразмерных напорной ^ — У^^с) и энергетической характеристик. Для каждой испытуемой газодинамической схемы ЖСК зависимости опытных значений ^ и , полученных для ха-

рактерных режимов (оптимального, срывного, предельного, возобновления компрессорного режима), от приведенного давления ЖСК апрок-симируются функциями типа

^ = €ХР & а 1/д-1 ^> (П)

= Умо,*с[1 ~ ехр (12)

где значения макс и макс находятся теоретически, а зна-

чения коэффициентов "а" к " опытным путем. Текущие значения

- 22 -

Р- находятся по зависимости

Эффективность ЖСК оценивается значением ^¿'макс,котоРое находится при анализе характеристики

При оптимизации проточной части 1-й базовой модели ЖСК при р = 9 последовательно исследовалось влияние на значение следующих геометрических факторов:угол перекоса оси соплового аппарата и камеры смешения; £ с; тип сопла; ¿* соп;

Ь КС '■> ё цу» Т, щ,• Установлено, что для ЖСК со ДЗД наибольшее значение ^¿кагс- О»41 достигнуто при коротком цилиндрическом сопле со округлением на входе, 7, -2~соп= 1.7,

Ехс = 24. Значение ^¿макс- получено у этого ЖСК со СЗД при 1КС = 4,8 , I щ = 15,5, ^Гцу = 0,81.

При оптимизации проточной части 2-й базовой модели ЖСК дополнительно исследовалось влияние формы сопла. Сопоставление характеристик ЖСК с диафрагменным соплом и базовым сопловым аппаратом показало, что при р = 8,2 величины ^¿-макс °Динак0Бы> а при Р 8,2 ЖСК с базовым сопловым аппаратом имеет более высокие значения макс.

Сравнение геометрических соотношений двух оптимизированных базовых моделей ЖСК с ДЗД и их характеристик показало, что у 2-й модели значения Ь соп и Т.^ оказались соответственно больше в 2,4 и 1,3 раза, ^Уопт больше^в 1,2 раза, ^опт в 1,2 раза меньше, а ^/ макс приблизительно одинаковы. Поскольку вторил по значимости критерием эффективности является (ропт, то 2-я базовая модель ЖСК со ДЗД вследствие простоты конструкции и большей производительности имеет явное преивдцество. Замена у ДЗД прямолинейной образующей на криволинейную, обеспечивающую постоя-

- 23 -

нетво градиента скорости жидкости, повышает значение 2* 5%.

Исследование влияния величины Р на значения ^¿опт' опт и £7 маке оптимизированного ЖСК с ДЗД ( ГТ1ГМ = 6,5) позволило найти, обрабатывая результаты экспериментов по методу наименьших квадратов, значения коэффициентов О0я/Г1 и б0 в выражениях (II) и (12) равные соответственно 0,311^0,014 и 0,300^0,010. Анализ выражения (13) показал, что оно имеет явно выраженный максимум при Р = 17.

Дальнейшее повышение %уакс 2-й базовой модели ЖСК было достигнуто путем замены в нем ДЗД на СЗД. Оптимизация проточной части ЖСК с СЗД проводилась при I Ууу Ъ- 0,5. Установлено, что с уменьшением значения 5 цу производительность ЖСК на оптимальных режимах падает, а давление ГЕС на выходе ЖСК увеличивается . Кроме того установлено, что при достаточно больших значениях и Ьцу возможно устойчивое существование (в зависимости от величины рем ) 30НЫ инверсии фаз либо в цилиндрической камере смешения, либо в .-цилиндрическом участке СЗД. При этом переход зоны инверсии фаз с камеры смешения в цилиндрический участок СЗД через конфузорный участок СЗД и наоборот осуществляется скачкообразно, что сопровождается разрывом напорных и энергетических характеристик ЖСК.

Исследование свойств ЖСК со СЗД и значениями равными

2,2; 3,2; 6,5; 9,4; 11,0 показало, что только у ЖСК со значениями тгм от 3,2 до 9,4 величина шкс > 0,4 (табл.1). С уменьшением ¿^у критический участок характеристик уменьшается, а крутизна характеристик на докритических режимах увеличивается, поэтому применение ЖСК с нецелесообразно. Замена ДЗД на СЗД повышает значения £//>Л)иГна ® ПРИ ^гм ~ 3>2> на при т = 6,5 и на 20% при т = 9,4.

Таблица I

Геометрические соотношения оптимизированных газодинамических схем ЖСК с приемной камерой тройникового типа

пг„ ! - 1 | ^ СОП I Ь ХС ! Эцу ! ^чу !Наибольшие 1 значения^ и маее.

6,5 4 31 1,0 - 0,41 при Р « 17,0

3,2 4 4 0,8 12 0,41 при р = 10,4

6,5 4 8 0,8 16 0,44 при Р = 17,0

9,4 4 8 0,8 16 • 0,47 при Р = 26,6

6,5 4 4 0,6 16 0,44 при Р = 17,0

9,4 4 4 0,6 12 0,46 при Р = 26,6

9,4 4 4 0,5 8' 0,43 при Р= 26,6

Анализ свойств ЖСК, представленных в таблЛ,позволил найти для неподобных ЖСК обобщенные зависимости при любых значениях 9,4 для определения: основных геометрических соотношений проточной части ЖСК; значений Щ; и Ср^ для характерных режимов при 0,8;

экстремальных значений = 2,62 >/77, при которых на оптимальных режимах работы достигаются наибольшие значения статических иэотермных КГЩ;

г" —0 327

минимальных значений ^цу/пин ~

0,861 ( тгм -1)-"»^',

ниже которых компрессорный режим не реализуется.

изложены результаты экспериментальных исследований влияния физических свойств активной жидкости на рабочий процесс ЕСК. »акты существенного отличия свойств ЖСК при работе на системе нефть-газ вместо системы вода-воздух известны, однако не исследованы. Наиболее существенно отличие нефти от-воды по величине поверхностного натяжения, вязкости и газонасыщенности.

- 2э -

Оценка влияния поверхностного натяжения первоначально осуществлялась на стенде для параметрических испытаний ЖСК путем добавки к воде ПАВ. Ожидалось, что в ГЖС типа водный раствор ПАВ - воздух произойдет снижение проскальзывания фаз в камере смешения ЖСК и этот эффект повлияет на увеличение Йактически при увеличении концентрации в воде дисолвана 4411 от нуля до 0,001% ожидаемого эффекта не обнаружено. Зато установлено, что с увеличением концентрации ПАВ время разрушения пены возрастало и при концентрации б.олее 0,001$ объемный сепаратор стенда свои функции перестал выполнять.

Вторым признаком, позволяющим судить о влиянии ПАВ и вязкости жидкости на рабочий процесс, является изменение закономерности распределения давления по длине рабочей камеры ЖСК. Известно,что изменение физических свойств жидкости приводит к изменению структуры потока гас и потерь давления по длине трубопровода (за исключением режимов движения ГЖС автомодельных по числам Рейноль-дса, Ечбера и Фруда). Для реализации этого способа была создана специальная лабораторная установка, включающая циклонный сепаратор, последовательно соединенные насосы 4К-12 и 4 МС 10x6,ЖСК. С целью повышения разрешающей способности по длине цилиндрической камеры смешения ЖСК ( о1кс = 67 мм, ¿хс = 83, Кэка = 0,3 мм) с нарастающим шагом■ было установлено 19 кольцевых камер для отбора давлений.

На основе графиков распределения давлений в ГЖС по длине камеры смешения были построены и изучены графики распределения чисел Фруда /7, Маха Мам, Рейнольдса , а также полной

удельной■энергии 6СМ , относительной потенциальной энергии

Рем/ес>А и с/ • При вычислении Ргсм , Масн, ес„, /Хеем использовалась гомогенная модель потока ГЖС без скольжения фаз. Проведенные исследования показан .

При повышении концентрации дисолвана 4411 в воде от нуля до 0,0005% при тгм равными 6,5; 8,12; 9,51; 11,52 и изменении Р от 7,7 до 26,4 изменение средних значений не превышало для уопт- 0,14%; 0,40fo; 1ою-0,т ; Macttmr- 1,42$, fimut-

1,41$. Эти данные, а также графики распределения давления ГНС по длине камеры смешения ЖСК,свидётельствуют, что такая концентрация ПАВ недостаточна для влияния на рабочий процесс в ECK, однако является предельной для выполнения циклонным сепратором своих функций.

Вязкость рабочей жидкости (диэтиленгликоля) в условиях

Fi Э

опыта составляла 14,0 • 10 м /с. Показано, что по длине камеры смешения ReC/1= ¿den}, в проведенных опытах значения ReCM раЕня-ются (98*177) • 10 . По условиям опыта расчетное автомодельное

о

число Рейнольдса равно 111,6 • 10 . Совпадение характеристик типа ^•(Р), полученных при работе ЖСК {Мгм = 6,5 и Пгм = 11,52) на системах всда-воздух и диэтиленгликоль-воздух при одинаковых степенях повышения давления, свидетельствует об автомодельности по числу ReCM режима работы ЖСК. Этот вывод подтверждается совпадением графиков распределения давлений по длине камеры смешения ЖСК, снятых при использовании в качестве рабочих жидкостей воды и диэтиленгликоля, но при соблюдении равными прочих условий. Поскольку в условиях опыта автомодельное значение /?еСл1~11 • 10^, а в

с

реальных условиях в камере смешения ЖСК обычно ffe ?-10 , то для промысловых ЖСК вязкость рабочей жидкости, как правило, не влияет на свойства ЖСК.

Установлено, что в ЖСК по длине камеры смешения значения вем , F? и Маем монотонно снижаются, монотачио

возрастают, достигая максимума в конце участка перестройки структуры потока ГКС, что еще раз подтверждает необходимость выбора оптимальной длины камеры смешения.

Впервые исследовалось влияние газонасыщенности нефти, используемой в качестве рабочей жидкости ЖСК, на производительность ЖСК. Рассмотрен случай, когда давление насыщения нефти ( /Р#ас ' больше давления газа на входе ЖСК. С этой целью в промысловых условиях замерялось вакууметрическое давление в приемной камере ЖСК при различных давлениях газонасыщенной нефти перед диафрагменным соплом при закрытой задвижке перед газовым патрубком ЖСК ( =

0,8; = ¿до = 4, 8). Вследствие малого вре-

мени пребывания в приемной камере и камере смешения ЖСК газонаск-щенная нефть в свободной струе находится в существенно неравновесном состоянии. Апроксимацией опытных данных с учетом материального баланса газа в приемной камере получено

где (^¿нг и ~ коэффициенты обьемного расхода ЖСК соот-

ветственно на газонасыщенной обводненной нефти и дегазированной воде; - обводненность нефти; - количество газа,

которое может выделиться при равновесном разгазировании из I м3 нефти в приемной камере, приведенное к условиям на Еходе камеры смешения; - опытный коэффициент, зависящий от типа сопла.

Пятый_Еаз£ел посвящен разработке технологических основ функционирования УЖИ. Проведена классификация УКС по признакам: функциональному назначению; роду перекачиваемой среды; числу ступеней повышения давления; числу ЖСК; типу привода (групповой и индивидуальный); способу охлаждения; характеру потока рабочей жидкости (рециркуляционный и проточный); способу сепарации; принципу действия рабочих насосов.

Разработаны 10 принципиальных технологических схем УЖС (УКС и ДСУ) и дано описание их работы. Технологические схемы УКС позволяют реализовать установки для выполнения следующих задач: от-

Рис. 2. Принципиальная технологическая схема жидкоструйной установки для компримирования нефтяных газов

Г^ - газ низкого давления; Г^ - сжатый газ; Жц - жидкость подпитки; Ж^ - рабочая жидкость; Ку - углеводородный конденсат; Н-1 -рабочий насос; К-1 - жидко струйный компрессор; С-1 - разделитель газа, рабочей жидкости, углеводородного конденсата; С-2 - разделитель рабочей жидкости и углеводородного конденсата;X—X -холодильник

бора газа от любого источника и подачи сжатого газа потребителю; подачи газа из последующей в любую предыдущую ступень подготовки нефти путем рециркуляции части технологической жидкости (безводной нефти, обводненной нефти, пластовой воды) вместе с газом; компримирования газа в две ступени; совмещения компримирования газа с его осушкой; совмещения компримирования нефтяного газа с получением из него углеводородного конденсата. Для реализации последнего способа технологическая схема УКС содержится в "ОСТ 39-186-85. Установки и агрегаты компримирования и подготовки нефтяного газа на промыслах. Параметрические ряды" (рис. 2). Предложены компановочные решения УЖС с размещением: ЖСК внутри горизонтальной сепарационной емкости; рабочего погружного электронасосного агрегата ниже глубины промерзания грунта в герметичном шурфе, верхняя часть которого используется как циклонный сепаратор для ГЖС, подаваемой ЖСК.

Последнее компановочное решение позволяет выполнить УЖС также в подводном исполнении.

- л.4 -

Разработаны требования, которые должны быть выполнены при конкретном проектировании УЕС. Обоснованы рекомендации по выбору рабочей жидкости,способа отвода тепла от установки,создания подпора перед рабочим насосом, по выбору места ввода в установку подпито-чной жидкости, производства замеров параметров потоков сред, еы-бору исходных данных для проектирования установки. Указаны этапы технологического расчета УКС и ДСУ. Приводятся рекомендации по выбору основного оборудования,монтажу и компановке УЖС.

Разработана методика расчета ЖСК по методу подобия, которая позволяет рассчитывать; геометрические размеры ЖСК при заданных условиях эксплуатации, режимные параметры существующего ЖСК при изменении условий эксплуатации. Методика апробирована в промысловых условиях при использовании в качестве рабочих жидкостей технической и минерализованных вод (30% раствора СаСёд ), обводненной и безводной нефти при рнас9р/- При отсутствии фазоЕкх переходов погрешность расчетов не превышает + 10%.

Исходными данными для расчета основных геометрических параметров проточной части ЖСК являются: значения рг , рсм * 5 давление насыщенных паров рабочей жидкости рнп ; абсолютные температуры на входе ЖСК газа Т[- и рабочей жидкости Г^ ;

С)Гр - обьемный расход газа, приведенный к нормальным условиям. Вначале для оптимального режима определяется

= (рсмм*,-Рм)/СРг-р»п). (к)

■По этоцу значению £/ опт , используя разработанные номограммы, выбирается тип газодинамической схемы ЖСК. Затем находится

Р = СРж -Ри.г)/ГРг (16)

используя зависимость

¿¿опт = 1 +(М)' Щ;огт. (17)

- 30 -

где ^^вычисляется по (II). Да-*ее находится

рж = Р(Рг-Рнп)+рнп ' (18)

и расход газа на входе камеры смешения

Г) . — .г Ро Тж п

где ¿'ж - коэффициент сжимаемости газа при 7'¡^ и парциальном давлении (рг-рнп ); р0 и Т0 - давление и температура при нормальных условиях.

Для оптимального режима определяется по (12), а затем

расход рабочей жидкости

= ОI опт /(¿¿-ел/?; (¿О)

Затем находятся

Г^^с \/2(рм-рг)

¿КС = ¿соп ■ , (22)

где - коэффициент расхода соплового аппарата.

Остальные геометрические размеры проточной части ЖСК находятся согласно табл.1 и рис.1.

Построение напорной и энергетических характеристик осуществляется следующим путем. Находится обьемный расход газа на входе ЖСК на оптимальном режиме

®гош > (23)

где - коэффициент сжимаемости газа при рг и Тг .За-

тем для характерных режимов по (10) и (II) (при соответствующих значениях коэффициентов " а " и " & "),находятся >

%£ср • Ус'/зр > Уир' ¥¿¿03 •Далее ЛЛЯ всех характерных режимов, как,например, для предельного, определяется

л - ^г Рг~Рнп 'г п _

Чгпр ~ ^---^----- --Чж'Ч^лр (24)

Рг Тж

Рем пр~ Рг+ Щпр (Рм-Рнп). (25)

По найденным координатам рсм и (?г характерных режимов строится напорная характеристика ЖСК. Аналогично находится энергетическая харктеристика с использованием выражения

А= ^г-Рг_ ^ Рсм (26)

С (Р>н-Рс„) Рг

Для нефти прирнас т*рг режимные параметры характерных режимов ЖСК находятся в следующем порядке. Определяется значение р по (16) при рнп - 0, а затем . Далее находятся по (14)

и расход газонасыщенной нефти через сопловой аппарат ЖСК.

Расход газа на входе ЖСК равен

и

Рсм = ¿V 'Рг. (28)

Значения ^ находится по (26).

Методика расчета всасывания наземных центробежных насосов с учетом критерия тепловой кавитации,разработанная Колпаковым Л.Г. и Рахматулиным Ш.Л., была приведена к виду пригодному для расчета на ЭШ. С этой целью были апроксимированы используемые в этой методике графические зависимости.

Уточнена методика определения объема гравитационного жидкос-тно-газового сепаратора для условий его работы, в составе УЖС. Медведевым Ф.В. предложены форвдлы для расчета среднего диаметра пузырьков газа в турбулентном потоке ГЖС. Анализ этих форьцгл позволил получить зависимость для расчета диаметра трубопровода,

подающего от ЖСК в сепаратор ГКС с максимальны® размерами пузырьков. Это обеспечивает наибольшую скорость всплытия пузырьков газа и минимизацию объема сепаратора.

Показана целесообразность использования в составе УКС гравитационных трубных сепараторов. Методика их расчета,предложен-ная СибНИИНП, уточнена путем учета вязкости рабочей жидкости. Осуществлен теоретический анализ работы этого сепаратора на основе представлений о безнапорном одномерном равномерном потоке ГЖС с переменным газосодержанием. Методики расчета трубного сепаратор: базируется на следующих условиях и допущениях: поток отсепарирова-нной нефти в конце безнапорного участка является спокойным (г% &

^ I) и заполняет трубу по высоте наполовину; диаметр подводящего трубопровода выбран из условия образования в нем пузырьков газа наибольшего диаметра; в конце безнапорного участка всплывает последний пузырек газа; коалисценция пузырьков газа на безнапорном участке отсутствует. Отклонение результатов расчета с опытными данными СибНИИНП не превышает 20%.

Анализом энергетического баланса гидроприводных УЖС установлено, что вся мощность, потребляемая рабочими насосами, преобразуется в тепло, которое затрачивается на нагрев рабочей жидкости, отводится из УЖС потоками сжатого газа и рабочей жидкости, а -:ак-же передается в окружающую среду. Апробировано 3 способа отвода тепла от УКС: путем естественного охлаждения атмосферным воздухом; с помощью холодильников; путем подпитки установки холодной рабочей жидкости со сбросом из установки такого же количества нагретой рабочей жидкости. Последний способ является наиболее экономичным поскольку позволяет использовать низкотемпературное тепло на технологические нужды. Численный анализ показал, что потери тепла в окружающую среду теплоизолированной УКС не превышает 1% от потребляемой УКС мощности. Для нетеплоизолированной УКС

юлучена опытная зависимость для расчета превышения температуры >абочей жидкости, циркулирующей по замкнутому контуру, над окру-сающей средой.

В соответствии с реальными промысловыми условиями разработа-ш две методики расчета и построения рабочих характеристик УКС п?и pr = lUem, J0C„ = irctr и pr = ira г, рс„ = ¿'dem

)ти методики базируются на совместном решении уравнений, описьша-«цих свойства ЖСК, рабочего насоса на рабочих средах и жидкостной ■рубопроводной обвязки, а также учитывают гидравлические потери ТКС е трубопроводной обвязке. Первая методика используется, напри-iep, при отборе газа из сепаратора концевой ступени сепарации, а ¡торая необходима, например, при регулировании производительности КС путем дросселирования газа на входе ЖСК.

Способ запуска ЖСК путем снижения давления газа в сепараторе КС связан со сбросом газа на свечу. Этого недостатка лишен способ )апуска ЖСК путем перепуска газа из сепаратора УКС на вход ЖСК. Способ апробирован в промысловых условиях, где подтвердил свою ¡адежность и удобство в эксплуатации.

Для повышения эффективности эксплуатации УКС, оснащенных центробежными насосами, дано техническое решение пускового клапана фямого действия,выполняющего функции пусковой задвижки и обрат-гого клапана. Разработана математическая модель процесса запуска ОКС, содержащей ЖСК со ДЗД. В модели реализовано условие, что по-1,ача жидкости к ЖСК осуществляется после выхода насоса на режим заботы близкий к стационарному. Разработан алгоритм к программе )асчета основных параметров УКС на переходном режиме. Программа попользована для расчета, в качестве примера, процесса запуска КС (насос ЦНС 300-300). Найдено время переходного процесса, вели-мна коэффициента местного сопротивления регулируемого дросселя зеле времени и построены графики измёнения во времени подачи, на-

пора, частоты вращения насоса и перемещения золотника пусковой клапана.

Посколько ЖСК со СЗД не способны самостоятельно переходит с насосного режима на компрессорный, то с целью самозапуска УКС разработано новое техническое решение ЖСК с соответствующе: принципиальной схемой УКС. Предусматривается конструктивное дополнение ЖСК указанным выше пусковым клапаном центробежно: насоса и клапаном для рециркуляции газа с напорного газопровод; во всасывающий. Выполненные исследования являются теоретическо! основной для конструктивной разработки автоматизированной УКС.

Осуществлена классификация способов регулирования работы УЖС: регулированием работы насосных агрегатов, изменением техш логических параметров УЖС, регулированием работы ЖСК. К последним относятся такие вновь разработанные способы как управление структурой потоков в проточной части ЖСК, изменение плотности рабочей жидкости, смена соплового аппарата и камеры смешения ЖС Осуществлен сравнительный анализ различных способов регулирования и даны технические решения по их реализации.

Проведен анализ эффективности работы общего группового пр^ вода ЖСК в УКС, содержащего несколько параллельно соединенных центробежных насосов типа ЦНС 300-300, реализованный в НГДУ "Нижневартовскнефгь". Выполненный вариантный анализ показывает, что эффективность группового привода УКС существенно снижается при числе насосов отличном от расчетного. Так при расчетном чис ле насосов равном 4 увеличение числа работающих насосов до 5-т увеличивает суммарную подачу рабочей жидкости на 2$, напор на 6%, гидравлическую мощность на а при уменьшении до 3-х уменьшение параметров соответственно на 1%,17%,20$. Следовательно, в первом случае прирост производительности УКС не соответствует приросту потребляемой электрической мощности, а во вторсм-с.ущес

энное снижение напора обуславливает возможность срыва подачи аза.

В_шестом_разделе изложен анализ эффективности УЖС в нефте-ззодобыче. Проведен сравнительный анализ энергетической эффектности УКС и традиционных компрессорных установок. При этом исхо--юй базой для сравнения принимаются номинальные значения произзо-ятельности, давлений всасывания и нагнетания газа традиционных редств перекачки, что ставит их в более благоприятные технико-<ономические условия.

При сравнении затрат энергии электроприводными УКС и газомо-жомпрессора.чи учитывался КПД электростанции, работающей на га-5, который принимается равным 0,4. 3 пересчете на топливный газ 1Д УКС составляет 10%, а газомотокомпрессора 10 ГКМ - 10%т22%, зависимости от режима работы. Сравниваемые КПД УКС и электро-зиводного центробежного компрессора ГТК-7/5 равны соответствен> 35% и 57%. Аналогичное сравнение УКС и винтовых компрессоров 1ет 34% и 51% * 60%. При частичной загрузке, например,™ давлено нагнетания, энергетическая эффективность традиционных компре-;орнкх установок резко уменьшается и сравнивается с УКС.

Теоретически найдены и графически представлены в координа-ах Рго-<.Г области экономически предпочтительного применения СС и бинтовых компрессорных установок (ВКУ) применительно к ус-эвиям ПО"Татнефть" и "Главтюменьнефтегаз". Для ПО "Татнефть" {С предпочтительна для £ - 2*3 при ^ «г170 тыс.м3/сут и тя & - 6 при ^<'75 тыс.м3/сут, а в Главтюменьнефтегазе {С целесообразно применять соответственно меньше 220тыс.м3/сут 100 тыс.м3/сут, Границы найденных областей носят качествен-лй характер, поскольку теоретический анализ не учитывает все зальнке факторы. Поэтому при конкретном проектировании рекоме-зуется обосновать выбор наилучшего варианта компрессорных ус-

тановок, а затем определять эффективность Еыбранного варианта. В соответствии с этим выполнены примеры,подтверждающие предпочтительность применения УКС по сравнению с ВКУ.'

Рассмотрено 3 варианта технико-экономического анализа эффе ктивности применения УЖС для совместного транспорта продукции скважин. При этом за базу сравнения принимают существующую технологию и оборудование, а УЖС комплектуется из серийно выпускаемого оборудования. Выполненные расчеты показывают, что применение УЖС снижает удельные затраты: приведенные 1,3*1,6 раза,капиталовложения 1,5*2,5 раза, эксплуатационные 1,3*1,6 раза. Анализ структуры себестоимости свидетельствует о повышении доли затрат ь:а электроэнергию в 2,0*2,2 раза при одновременном сниженш доли затрат: на зарплату в 3*4 раза, на капиталовложения в 1,2+2,0 раза.

Промысловые испытаний' в Лениногорском товарном парке НГДУ "Лениногорскнефть" показали, что в сопоставлении с однострунным ЖСК, рассчитанным СПКБ "Нефтехимпроыавтоматика" по методике Соколова Е.Я. и Зингера Н.М., оптимизированные семиструйные ЖСК с удлиненными камерами смешениями обладают существенно лучшими показателями. Особенностью монтажа ЖСК является непосредственное соединение фланцев ЖСК и сепаратора, что позволяет снять всю напорную характеристику вплоть до значения у = 0. Подтверждено, что

Особенностью условий работы ЖСК в НГДУ "Надворнаянефтегаз" является колебания давления в системе газосбора в течение суток от 0,5 МПа до 1,0 МНа. Работа УКС устойчива во всэм диапазоне из менения давлений нагнетания. В качестве рабочей жидкости -использовалась техническая вода и ЗОЙ раствор хлористого кальция. Испы тания подтвердили, что независимо от рода жидкости с увеличением приведенного давления значения а^ и у^ возрастают и

значения fyt'Mwc, существенно Еыие при ¿с =7,чем при

С помощью УКС в НГДУ "Ижевскнефть" откачивался газ из опытного образца горячеЕакуумного сепаратора (ГВС) при абсолютных давлениях на входе ЖСК 0,056; 0,068; 0,093 МПа. С увеличением вакуума производительность ЖСК снижалась, что подтверждает наличие процесса дегазации струи нефти, используемой е качестве рабочей жидкости в УКС, в приемной камере ЖСК. Установлено, что функционирование ECK сохраняется при откачке гаоонефтяной пены, образующаяся в ГВС при вакуумировании- в нем пенящийся нефти .

В центральном пункте подготовки нефти НГДУ "Кинельнефть" при комприкировании до 0,8 МПа нефтяного газа плотностью 1,837 кг/к3 в сепараторе УКС систематически накапливается поверх рабочей воды значительное количество углеводородного конденсата. Ото подтверждает возможность реализации в УКС компрессорного способа отбензи-нивачия нефтяных газов. Многолетний опыт эксплуатации УКС показал несомненное преимущество над естественным охлаждением охлаждения ее путем подпитки- холоднбй водой и сбросом из нее излишней горячей воды, подаваемой далее на технологические нужды.Утилизация таким способом вторичного тепла существенно снижает затраты"на ко-мпримированке газа.

Основной особенностью УКС на КСП-9 Самотлорского месторождения является параллельная работа нескольких ЖСК, общее питание которых с 'уществляется от группы параллельно работающих центробежных накосов. Расчета!,¡и показана неэффективность регулирования произво-цительности УКС изменением числа работающих насосов. При этом повышается также вероятность срыва подачи ЖСК после остановки одного лз насосов, посколько при этом режимы работы всех ЖСК смещаются в сторону срывннх.

Устаноьле'но, что выпадение углеводородного конденсата при этсутствии холодильника для сжатого Газа в составе УКС происходит

- Зс -

не в газосепараторе, а в надземном нетеплоизолирсванном газопроводе протяженностью 300 м, который выполнял роль холодильника газа

Эффективность применения дожимных струйных установок (ДСУ) для перемещения продукции скважин подтверждается опытом их эксплуатации на функционально различных объектах нефтегазодобычи.

Высокая газонасыщенность безводной нефти, перекачиваемой ДСУ Талалаевского месторождения, не снизила эффективности работы ЖСК. В этом случае по сравнению с системой вода-Еоздух КПД ЖСК возрос с 0,47 до 0,53. Это объясняется с одной стороны мета-стабильным состоянием нефти в приемной камере, а с другой стороны снижением массового содержания свободного газа по длине камеры смешения. Аналогичный процесс реализуется также в КСК ДСУ Мало девицкого месторождения . Совмещение в камере смешения процессов сжатия и растворения газа в нефти существенно влияет на внешние характеристики ЖСК (рис. 3).

В отличие от УКС Самотлорского месторождения в ДСУ Малодевиц кого месторождения реализован принцип компановки в одном блоке-рабочего насоса с ЖСК и параллельной работы гидрокомпрессорных блоков, что существенно повысило функциональную надежность ДСУ. Технико-экономические расчеты, выполненные УкрГипроШ-йнефть на стадии проектирования, подтвердили преимущество ДСУ по сравнению как с вариантом раздельного транспорта пластовой жидкости и газа, так и с вариантом совместного транспорта продукции скважин с помо шью насосоЕ и газомотокомпрессора.

Высокую технологическую эффективность при освоении нефтяных скважин показали установки на базе ЖСНК (УОС), которые позволяют осуществить многократное циклическое воздействие на призабойную зону пласта. Функциональной особенностью ЖСНК УОС является: переменное газосодержание в откачиваемой ГЖС, значительные колебания давления ГЖС на входе, высокие противодавления на выходе. Указа-

см МПа

2,5

1,5

0,5

I

О-СГ г

V \

IV

1500

1750

Р

0,50 0,25

2000

2250

^г,м^/сут

Рис. 3. Характеристики ЖСК 9,4-8-0,6-16 ДСУ Ыалодегипкого месторождения НГДУ "Черниговнефтегаз" ПО "Укрнефть" I и 2 - опытные энергетическая и напорная характеристики; 3 и 4 - расчетные энергетическая и напорная характеристики на системе вода-воздух; Рж= 10,8 МПа, Рр = 0,68 МПа; =429м3/сут; обводненность нефти 0,83; сопло диафрагменного типа"

нным требованиям удовлетворяет иысоконапэрный ЖСНК ( /П =1,6), работающий в переменном режиме.

С помощью гидрокомпрессорнкх блоков, состоящих только из центробежных насосов и ЖСК, реализуются технологии разгазирования нефти с рециркуляцией газа и части нефти на голову технологического процесса. В НГДУ "Мамонтовнефть" газ с КСУ 1-го технологического потока подается на вход 2-го потока, а в НГДУ'Джалильнефть" на ДНС-Зс со 2-й ступени сепарации на 1-ю того же технологического потока. Обеим ДСУ присуще : весьма незначительные капиталовложения; совмещение в ЖСК процессов сжатия и растворения газа в нефти; повышенные значения КПД (по сравнению с работой ЖСК на системе вода-воздух); устойчивость работы ЖСК при использовании в качестве рабочей жидкости газонасыщенной нефти. Испытания на

£HC-3c ЖСК 2,32-3-0,8-6 с прямолинейной и криволинейной образующими диффузоров подтвердили, что и у ЖСК с малым гидравлическим модулем применением диффузора с криволинейной образующей значительно повышает КПД (с 0,28 до 0,34).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Методология создания высокоэффективных ЖСК базируется на концепции принадлежности ЖСК к группе динамических компрессоров. Это позволило использовать опыт совершенствования лопастных компрессоров для повышения эффективности работы ЖСК. Согласно используемой методологии исследовалась зависимость эффективности ЖСК

от трех групп факторов: соотношений геометрических размеров проточной части компрессора, соотношений значений эксплуатационных параметров и физических свойств активной и пассивной сред.

2. Предложена математическая модель рабочего процесса для ЖСК, содержащего цилиндрическую камеру смешения и дозвуковой-диффузор. Используя эту модель, опытным путем найдены оптимизированные соотношения геометрических размеров проточных частей ЖСК с до- и сверхзвуковыми диффузорами и исследованы кх свойства. Найдена область существования безразмерных геометрических и режимных параметров ЖСК, при которых достигаются наибольшие значения статических изотермних КПД равные 0,42+0,46.

В наибольшей степени промысловым требованиям удовлетворяют оптимизированные ЖСК с модулями 3,2; 6,5; 9,4 и степенями сужения цилиндрического участка СЗД 1,0 и 0,8. Для этих ЖСК получены обобщенные зависимости, которые позволяют осуществить проектирование ЖСК с любыми промежуточными значениями указанных геометрических параметров.

3. На основании теоретического анализа рабочего процесса,под-

гвержденного опытом эксплуатации ЖСК , установлено что эффективность рао'оты ЖСК существенно ээеисит от характера тепломассообмен-■шх процессов в его проточной части . При уменьшении массового расхода свободного газа по длине камеры смешения и диффузора всле-хствие абсорбции в рабочей жидкости или конденсации эффективность работы ЖСК повышается.

Оффектицность ЖСК снижается при увеличении массового расхо-ха свободного газа вследствие дегазаиии газонаскщенной рабочей гибкости в приемной камере, камере смешения и диффузоре ЖСК. При этом производительность ЖСК снижается с увеличением газонасыщен-тости рабочей жидкости и геометрических размеров ЖСК, уменьшением зкорости истечения жидкости из сопла.

4. Разработана по методу подобия методика расчета основных геометрических размеров проточной части ЖСК, характерных режимов их работы и построения их напорных и энергетических характеристик.

5. Разработаны технологические схемы УЖС различного функционального назначения на объектах нефтегазодобычи,выполнена классификация и проведен анализ реализуемых в УЖС технологических процессов. Применительно к базовой технологической схеме разработана методика технологического расчета УЖС.

6. Предложены технические решения для различных способов запуска УЖС. Разработана методика расчета клапана прямого действия, предназначенного для автоматизации запуска рабочего центробежного насоса.

7. Рассмотрены различные способы регулирования работы УЖС и ЖСК. Предложены технические решения по повышению эффективности работы ЖСК.

8. Реализация в нефтегазодобыче разработанных жидкоструйных установок и компрессоров показала целесообразность их применения для повышения эффективности технологических процессов и подтвер-

дила существование области их технико-экономически предпочтительного применения по сравнению с традиционными средствами перекачки. Основные положения диссертации опубликованы' в работах

1. A.c. 767405 СССР,МНИ3Г 04 F 5/04. Жидкостно-газовый эжектор/ Донец К.Г.,Рошак И.И., Городивский А.В; Оцубл.30.09.80, Бюл.№ 36.

2. A.c. 769279 СССР.МКИ3 F 28 С 3/04, F 28 ^13/00. Способ отвода тепла от рабочей жидкости/Донец К.Г., Рошак И.И., Городивский А.В; Опубл.07.10.80,Бюл.У- 37.

3. A.c. 777263 СССР.МКИ3 F 04 F 5/08. Насосная установка/ Донец К.Г., Рошак И.И..Городивский A.B.; Оцубл. 07.II.80,Вол.№41.

4. A.c. 866298 СССР.МКИ3 F 04 F 5/54. Насосная установка/ Донец К.Г., Рошак И.И., Городивский A.B., Боднарчук В.А.;0публ. 23.09.81,Бюл.» 35.

5. A.c. 874995 СССР, ЬЗШ3 F 21 В 43/18, Е 21 В 43/27. Устройство для освоения скважин / Яремийчук P.C., Донец К.Г., Семак Г.Г.,Качмар Ю.Д.; Опубл.26.10.81,Нол.№39.

6. A.c. 968347 СССР, МКИ3 Е 21 В 43/00. Способ подготовки и транспорта газа / Гимер Р.Ф., Донец К.Г., Еремина Л.Н.,Кривко Я. Натына П.М., Питула Р.Д.; Опубл.,23.10.82, Бюл.» 39.

7; A.c. I0I5I27 СССР, МКИ3 F 04 F 5/04. Жидкостно-газовый эжектор/ Городивский A.B., Донец К.Г., Рошак И.И.,Опубл.30.04.83, Бюл. № 16.

8. A.c. 1032229 СССР МКИ3 F 04 F 5/54. Насосно-эжекторная установка / Донец К.Г., Рошак И.И., Городивский A.B.; Опубл. 30.07.83, Бюл. № 28.

9. A.c. I139902 СССР, МКИ3 F 04 F 5/04. Жидкостно-газовый эжектор/ Донец К.Г., Рошак И.И., Городивский A.B., Боднарчук В.А.; Опубл. 15.02.85, Бюл. № 6.

10. A.c. I195074 СССР, МКИ3 F 04 F 5/54. Насосно-эжектор-

:ая установка / Донец К.Г., Иванов A.B.; Опубл. 30.11.85, Б»л.Г44.

11. A.c. I32I943 СССР, МКИ FC4 F 5/54. Насосно-эжекторная становка/ Донеп К.Г., Сафонова Т.Я.; Опубл.07.07.87, Бюл.)г' 25.

12. A.c. 1332086 СССР,МКИ3 /=04 F 5/54. Скважинная насосная становка/ Яремийчук P.C., Кифор Б.М., Лотовский В.Н., Арцихов-кий В.И., Храбатин М.Г., Горев С.Н., Лесовой Г.А., Донец К.Г.; публ.23.08.87, Бол. ff 31.

13. A.c. 1370324 СССР, МКИ3F 04/= 5/02. Жидкостно-газовый жектор / Денег; К.Г., Шевчук В.В.; Опубл. 30.01.88,Бел.." 4.

14. A.c. I372I08 СССР,МКИ3 /=15 В 1/00. Газожидкостная насо-ная установка/ Донец К.Г., Шевчук В.В.; Опубл..07.02.88, Еюл.Р 5.

15. A.c. 1407507 СССР, МКИ3 В Ol V 19/00. Установка для сбо-а и подготовки продукции нефтяных скважин / Донец К.Г., Сафонова а Т.Я.; Опубл. 26.01.88, Еюл..№ 25.

16. A.c. 1588925 СССР, МКИ3 F 04 F 5/54. Насосно-эжекторная станоЕка/ Донец К.Г., Сафонова Т.Я.; Опубл. 30.08.90,Бюл.№ 32.

17. A.c. 1605039 СССР, МКИ3 F 04 F 5/04. Эжектор/ Донец К.Г., афонова Т.Я., Донец O.K.; Опубл. 07.11.90, Еюл.№ 41.

18. A.c. I6I2II6 СССР, МКИ3 F 04F5/42. Эжектор/ Донец К.Г., афонова Т.Я., Донец O.K.; Опубл. 07.12.90, Бюл. № 45.

19. Городивский A.B., Донец К.Г., Рошак И.И. Эксперименталь-эе исследование жидкостногазового эжектора со сверхзвуковым лффузором/ Ивано-Франков. ин-т нефти и газа. - Ивано-Франковск, Э83. - 20 с. - Деп.во ВНИИОЭНГ 20.04.83, № 998 НГ - Д83.

20. Городивский A.B., Донец К.Г., Рошак И.И. Промысловые :пытания жидкостно-газового эжектора с различными диффузорами// ашины и нефтяное оборудование: FHTC ВНИИОЭНГ. - 1980.-1980.-^7.

С.7+9.

21. Городивский A.B., Рошак И.И., Донец К.Г. Промысловые зпытания жидкостно-газовых эжекторов// Машины и нефтяное обору-

дование: ЭИ ВНИИОЭНГ. - 1984. - И. - С. 1*5.

22. Донец К.Г. Влияние газонасьпценности рабочей жидкости на производительность жидкоструйного компрессора / Ивано-ФранкоЕ кий ин-т нефти и газа. - Ивано-Франковск, 1589. - 17 с. - Деп. е УкрНИИНТИ 18.09.1989, 2034 УК-989.

23. Донец К.Г. Влияние сверхсжимаемости нефтяного газа на рабочий процесс в жидкостно-струйном компрессоре/Ивано-Франков-ский ин-т нефти и газа. - Ивано-Франковск, 1989. - 10 с. -Деп.в УкрНИИНТИ 15.06.1989, Р 1733 Ук-89.

24. Донец К.Г. Ечияние сил трения в жидкостно-струйном кок прессоре с цилиндрической камерой смешения на его параметры// Изв.вузов. Нефть и газ.- 1986.-.№.-0.50*54.

25. Донец К.Г. Гидроприводные струйные компрессорные устано вки - М.: Недра, 1990. - 174 с.

26. Донец К.Г. Дожимнад струйная установка для совместного транспорта продукции скважин на ЦПС // Нефтяное хозяйство.-1989. -'9. - С. 11413.

27. Донец К.Г.- О кинематике процесса распада струи активной жидкости в жидкоструйном компрессоре / Ивано-Франковский ин-т нефти и газа. - Ивано-Франковск, 1989. - 14 с. -Деп. в УкрНИИНТИ 13.03.1990, X 504 Ук-90.

28. Донец К.Г. Определение критериев подобия для моделирова ния рабочего процесса в жидкоструйном насос-компрессоре/ Иваио-Франковский ин-т нефти и газа. - Ивано-Франковск, 1989. - 15с.-Деп. в УкрНИИНТИ 15. 06.89, № 1732 Ук-89.

29. Донец К.Г. Определение наибольшего коэффициента статического восстановления давления жидхостно-газолого эжектора с цилиндрической камерой смешения // Изв.вузов. Нефть и газ. -1982 М.- С.46*82.

30. Донец К.Г. Определение статического изотермического КПД

сального жидкостно-газового эжектора с цилиндрической камерой .гашения// Механика жидкости и газа: Тр. Москов. ин-та нефтехич. газ. пром-сти / Под ред. К.С.Васниева. М.:1984.-Вып.186.-.68*72.

31. Донец К.Г. Состояние разработки насосно-эжекторных ус-ановок для компримирования и транспорта газа и газожидкостных месей/ Очистка и осушка газов и защита оборудования от коррозии. б.научн.тр.-М.: ВНИКОЭНГ, 1984,-С.66*68.

32. Донец К.Г., Деренько Г.Н., F^öaxa Н.Г. Испытание дожим-ой струйной установки для совместного транспорта продукции сква-ин Талалаевского месторождения на ЦПС/ Ивано-Франковский ин-т ефти и газа. - Ивано-Франковск, 1988. - 10 е.- Деп. во УкрНИИНТИ 1.11.88, № 2851 Ук-88.

33. Донец К.Г., Еремина Ji.Fi., Боднарчук В.А. Установка для сследования работы жидкостно-газового эжектора на вязких жидко-:тях/ ИЕано-Франковский ин-т нефти и газа. - Ивано-Франковск, .980. -12с.-Деп. во' ВНШОЭНГ 22.02.1980,№704.

34. Донец К.Г., Мердух М.И., Сафонова Т.Я., Хизгилов И.Х. Распределение газосодержания по глубине безнапорного потока на самотечном участке магистрального нефтепровода// Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений: Респ. межвед.научн.-гехнич.сб.-Львов, Изд-во Львов, ун-та, 1972.-Вып.9.-С.155*157.

35. Донец К.Г., Писарик М.Н., Рошак И.И. Опенка возможности использования насосно-эжекторных станций для сбора и транспорта нефтяного газа// Нефтепромысловое дело: РНТС ВНИИОЭНГ.-1978.

№ 12.-0.28*30.

36. Донец К.Г., Рошак И.И., Городивский A.B. Влияние конструкций соплового аппарата на эффективность работы жидкостно-газового эжЕКтора/ Ивано-Франковский ин-т нефти и газа. - Ивано-Франковск, 1979. - II с. - Деп. во ВНИИОЭН'Г 20.02.1979, )? 578.

37. Донец К.Г., Рошак И.И., Городивский A.B. Исследование влияния давления рабочей жидкости и откачиваемого газа на эффе! тивность работы жидкостно-газового эжектора/ Ивано-Франковский ин-т нефти и газа.-Ивано-ФранковЬк, 1979. - 12 с. - Деп. во ВНШОЭНГ 12.02.79, № 575.

38. Донец К.Г., Рошак И.И., Грродивский A.B. Методика расч та жидкостно-газовых эжекторов с геометрическим параметром 5,5 Ивано-Франковский ин-т нефти и газа. - Ивано-Франковск, 1980.-IIс.-Деп. во ВНШОЭНГ 15.02.1980.»662.

39. Донец К.Г., Рошак И.И., Городивский A.B.' Определение основных параметров насосно-эжекторной установки для компримиро вания нефтяного газа// Нефтяное хозяйство.-1979.-№11.-С.41*43.

40. Донец К.Г., Рошак И.И., Городивский A.B. Утилизация нефтяного газа горячего сепаратора с помощью насосно-эжекторной установки// Нефтепромысловое дело: РНТС БКИИ0ЭНГ.-1979.-.'>"8.-

С.45*48.

41. Донеп К.Г., Рошак И.И., Городивский A.B. Утилизация .. нефтяного газа с помощью насосно-эжекторной установки в НГДУ "Ккнельнефть"//Нефтяное хозяйство.-1979.-1?7. -С.42*44.

42. Донец К.Г., Рошак И.И., Еремина Л.Н. Применение насосно го эжектора для перекачки нефтяного газа// Нефтепромысловое дело РНТС ВНИИ0ЭНГ.-1976. -155. -С. 58*60.

43. Еремина Л.Н., Донец К.Г. Боднарчук З.А. Вакуумирование концевого "горячего" сепаратора с помощью насосно-эжекторной установки// Нефтепромысловое дело: РНТС ВНИИ0ЭНГ.-1982.-П.

-С.25*26.

44. Лепихов C.B., Донец К.Г. Теоретческий анализ напорной и энергетической характеристик жидкостноструйного компрессора, рабочей камеры и диффузора// Проблемы трубопроводного транспорта нефти и газа: Тез.докл.Всесоюз.науч.-техн.конф.сентябрь,1985.-

ано-Франковск, 1985.-С.167+168.

45. Роиак И.И., Городивский A.B., Донец Д.Г. Промысловые штания жидкостнэ-газового эжектора различных конструкций// £тяное хозяйство. -1584.-"3.-С.48*50.

46. Рошак Л.И., Городивский A.B. Донец К.Г. Сбор нефтяного за на дожимной насосной станции// Нефтепромысловое дело: РНТС ФЮЭНГ.- 1981.- №8.-С.44+46. -

47. Рошак И.И., Донец К.Г., Городивский A.B. Применение цксстно-газового эжектора для сбора нефтяного газа// Машины и Зэтяное оборудование: РНТС BHHH0SHr.-I980.-Ji4.-С.28+29.

48. Рошак Й.И., Донец К.Г., Городивский A.B. Расчет характери-пк жидксстно-газового эжектора// Нефтяное хозяйство.-1980.-1*9.-44+46.

49. Рсшак Й.И., Донец К.Г., Городивский A.B. Стенд для иссле-вания работы жидкостно-газовых эжекторов/ Ивано-Франков.ин-т

фти и газа. - Ивано-Франковск, 1979,- 14 с.Деп.во ЗНИИОЭНГ .12.70, № 648.

Соискатель

К.Г. Донец