автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.13, диссертация на тему:Влияние процесса разделения газожидкостного потока в тройниковых соединениях на распределение жидкой фазы по технологическим линиям установок комплексной подготовки газа к транспорту

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ, ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ И ТЕХГШЕСКОП ШШШШ РОССЖЯКШ ФЕДЕРАЦИИ Тюменский нндустркальинй шсгатуг

Ва правах руюшка УдХ 622.631.14 С571.123 КЕВАГИН АЛЕКСЕИ ШАШВИМ

ВЛИЯНИЕ ПРОЦЕССА РАЗДЕШЗП ШОПСТСТПШ) ЕЗТОлЛ В ТРОЙНШОБЫХ СОЕСПЗПЕЕ .РЛСПРЕ^дЕИЕ 1ЩЯШ1 ФАЗЫ 1Ю ТИНОЖЕтажа 1ШШI УШШЖЖ КОМПЛЕКСНОЙ ШДГОТШП Г/ЗА К ТРЛШЭНГ

Специальность 03.15.13 - Сгрсзтсльетво а зксотуакдгя нефтегазопроводов, бгз п грзшпия

АВТОРЕФЕРАТ "

диссертация оа акйкангв учзЕеЗ сшгвзз кандидата теисггесхгл: паук

ТгаейЬ 1992

Работа выполнена в Твиенскоы индустриальном институте.

Научный руководителе - доктор технических наук, профессор Антшшзв В. Н.

Офадаяышэ оппонента: доктор технических наук, Елнн Н. И.,

• кандидат техничаашх наук,

доцент 1&роаов Б. В.

Бадуиеэ предприятие - Сибирский научно-исследовательский институт шфтяяой прошшлашюсти (СабШШЮ (г. ТшэньЗ Завита диссертация состоится " 8 " улди)^ 1992 г. в /час. на заседании специализированного Совета К 064.07,03 по ааздлге диссертаций на соискание ученой степени кандидата технических наук при Тшенскш индустриальном институте со адресу: 625000, Тюмень, уп. Володарского, 38.

• С "диссертацией ыогао ознакомиться е библиотеке Тюменского индустриального янстит>га.

- Аетогойарат'раайсяан'" " и&^и^лЛ г

Ученый секретарь спецкализирозаяного Совета, хаадидат геолого-шшералогическюс наук,

профессор ЦП. Сорокин

Обдая характеристика работы

Актуальность проблей». Перспективы развития топлквпо-эноргети-ческого ко;,;плокса России в немалой степени связаны с освоением газо-конденсатных месторождений, для интенсивной разработки которых необходимо широкое испояьзовакте систем сбора и подготовки продукции скважин, Снижение добычи нефти за послэдниэ годы требует уделять все ' болькеее внимание добыче и переработке тазового конденсата - ценного углеводородного сырья для химической промышленности, вместе с тем повкшаотся требования к качеству подготовки газа к транспорту.

Качество подготовки газа к траспорту, степень извлечения конденсата во многом определяется эффективность» работа оборудования технологических .лшй низчотекпэратурной сепарацйи С НГС). Анализ опыта эксплуатации установок комплексной подготовки газа СУКПГ), в частности УКПГ Уренгойского месторождения, показывает, что суаест-венциу фактором снижения зффектавности работы оборудования является неудовлетворительный технологический режим, связанный с неравномерной нагрузкой технологических ^иний по жидкой фазе. Это приводит к значительной перегрузке одних технологических линий и р'боте других с очень малой нагрузкой но жидкости.

Перегрузка технологических линий по жидкой фазе приводит к значительному повышению уноса газового конденсата в газопровод, а на УК1ГГ-2В Уренгойского месторождения имели место и аварийные ситуации, связанные с розливом жидкости^ вследствие переполнения разделительных емкостей.

Ревенне проблемы снижения неравномерности распределения жидкой фазы по технологическим линиям УКПГ связано с разработкой научно-обоснованных рекомендаций в процессе исследования закономерностей разделения газсжидкостиого потока в тройникоькк соединение грубо-

проьэдиых спстеи, пихаещк технологический япнаии подготовки газа к транспорту. Как показал анализ раиеэ вройодеввдк исследований по шучевиа процесса рЕзделонм гаоададкосткого потоке в тройникоьш совладениях, пи&кттсяыю к асабоююат дхг^лш потока в трубопроводов система:: УКЯГ данная продаонп изучена недостаточно.

Цаль рабстц. Цгяьв раЗоти является кзучэшш влияния cpoat-cca разделения газоы'дкостцого потока а трайникознх соединениях на распределение адцеой §азы по тохнопогачаскш шшшш УКПГ и разработка научио-обосиоаашш рскоугкдаций по «кшш:-:в неравномерности расп-ределешш.

Ссь'ог.тта яапачп gccfi^n^itnt. В соответствии с цеш> работа, сснобнши вадачакк дносертлцкспно.-: putíoTu является:

- тооротачоскоо а зхсаерайэнтйльксо кссяздоватш процесса разделения газоадкостпого во-гска fe трсйнжийсм соэдшюшш применительно

к осоЗешюотян двееокея гйаогвйкоотиого потока в разветвленных тру-сЗопроводюг: ciiSTC«a>: У1ШГ.

- еездййз ©шшркодской шдоз* «роцсоза рааделввая жидкой г> троМжоаог соэдгашш;

- paopadoTica режшэдааиД по онгскопиа аорамюнграости распределения ккдкоа фазв по тохиопогачгскиа шшяи УКПГ.

Научная »огкзкз. шдока равотц иаккйч:_етсй и том, что

г. кей впервые:

- изучено вяждое ерша в уноса яедкосш газовый потоке;.-; аз жщ-коотисд пяелки в газохишеосткоы потока расслоенной солиозол структуры па процесс разделакая кадкой $ази в троакнкозом соединении;

- «а основ&нии теоретического и зхешгримонталъкого Есслеяоа&шй установлены число к ъш. «Ьеэразиериих параметров процесса рдздог.?яаа _ кц,ксй гаоожадкостпого пмш s тройнакоьам соед!ша;ш*{;

- псяучекн эмпярячэскйе уадояя процесса разделения зядхоЯ гк-

э02вдк0стн0го потока расслоенной волновой структуры в тройниковом соединении, позволяющие определять интенсивность поступления аидкой фазы в тройниковый отвод в зависимости от безразмерных параметров, обьдиняющих гидродинамические и физические характеристики фаз и существенные для данного процесса геоыетричегкмз характеристики тройиикового соединения.

Практическая ценность я реализация результатов работа. Практическая ценность работы заключается, в рагпаботке рекомендация по снижения неравномерности распределения жидкой фазы потока по технологическим линиям УКПГ на основании полученной эмпирической ио-деля процесса разделения жидкой фазы в тройниковоы соединении. Давида рекомедацни позволяет:

- значительно с кратигь унос конденсата в газопровод эа счот уменьшения перегрузки сепараторов по жидкой фаза а бота аффективно а работа теплообменников;

- предотвращения аварийных ситуаций, связанных с розливом жидкости на разделительных емкостей вследствие их переполнения.

Предполагаемый экономический вф£ект от внедрения рекомендаций •по снижению неравномерности распределения жидкой фазы пс технологический линкяк одкбй проектируемой УКПГ составляет (согласно ценам на сырье 1590 г) 142 тыс, ру<3.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

Научно - технической конференции "Применение достижений научно - технического прогресса при обустройстве нефтяных и газовых месторождений". Тюмень, 1988;

V региональной конференции молодых специалистов ПО "УренгоЯгаз-добыча", Новый Уренгой, 1983;

XI научно - технической конференции молодых учгных н слециа-

лйстов "Проблемы развития газовой проиывленности Рападной Сибири", Тюмень, 1988;.

VI национальном конгрессе по теоретической и прикладной иеха-няхв, Со$ия, 1989.

Публихапни. По материалам диссертации опубликовано 9 работ,. иэ них 4 статьи, 4 тезиса докладов, 1 отчет о научно исследовательской работ©.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, выводов, списка условных обозначений, списка литературы, прияоденкй. Обадй объем работа 139 страниц, в том числе 33 рисунка, 12 таблиц, 28 страниц содержат список условных обозначений и приложение, список литература включает 74'наименования.

Содержание работы

Во введении показана актуальность теми исследования и приведена краткая характеристика диссертационной работы.

В первой главе определены основные проблаиы диссертационной работы н в соответствии с этии цели я задачи исследования.

Важной особенностью газогздкоспш потоков являзтся характер распределения фаз по сочинив трубопровода, который определяет структурную форму потека. В данной работе рассматривался газохвдкосткоя поток расслоенной волновой структуры с высокий газосодэржанием 0> Ъ 0,95, которой является характерным для изучаем: натурных трубопроводных систем. '

Еа основания проведенного анализа аксперииенталышх и аналитически: воследоваика процесса разделения жадной $ааы газокадкостнаго , потока расслоенной волновой структура в троШдаоаых соединениях бил сделав вывод о той, что данный процесс кзучзн недостаточно, так как«

1) экспериментальна исследования данного процесса были проведены в различных условиях (при различных скоростях фаз, давлениях, диаметрах труб и т.д.), но отсутствуют параметры по количественному обобщению экспериментальных данных}

2) разработанные математические модели но могут с удовлетворительной точность» описать процесс разделения жидкой фазы;

3) не изучено влияние входных условий непосредственно без искусственного регулирования распределением фаг, что является важным для изучаемого технологического процесса;

4) недостаточно изучено влияние пространственной ориентации тройни-кового соединения;

3) иодостаточно изучено влияние физических свойств аидкссти.

Аналитически рскопиэ при изучении процесса разделения жидкой фазы газоетдкостного потока связано со значительным! трудностями . вследствие отсутствия надеин« методик расчета некоторых ватных гидродинамических харатеристик гсзозшдкостного потока. Необходимо также отметь, что используемые при аналитическом описании уравнения отражают только какие-либо физические законы п не даат никаких знаний относительно специфических особенностей изучаемого процесса, которые, как показали исследования, оказывают значительное влияние на закономерность разделения жидкой фазы в тройниковом соединении.

Разрозненные частные зависимости, полученные в процессе экспер . центов, также не могут привести к достаточно полной и отчетливой картине особенно при значительном количестве переменных, что в полной мере мокко отнести к изучении движения газожидксстных потоков.

На основании всего вышеизложенного был сделан вывод о том. что в данном случае наиболее приемлемым методом изучения является метод подобия, позволяема в достаточно отчетливой и краткой ферме анализировать значительное количество переменных и полученные экспери-

мэнталыше результаты.

Во второй главе представлен результаты теоретического а экспериментального исследований процесса разделения жидкой фазы газоквд-костного потока расслоенной волновой структуры в тройншсовои соединении.

Для изучения процесса' разделения жидкой фазы в тройшковом соединении была спроектирована и смонтирована экспериментальная установка С рис. 1). Разветвленная трубопрозодная система данной установки состояла из линейного участка (1), который.определял основное направление движения потока С основной трубопровод) и двух отводов. Первый по ходу движения потока отвод (2) подсоединялся к основному трубопроводу с помоиыз тройникового соединения Стройииковый отвод), отвод СЗЭ зашкал трубопроводов систему, При проведении экспериментов использовались трубы внутренними диамотраии 20, 15 и 11,23' ми. В основной трубопроводе экспериментальной установки формировалась расслоенная волновая структура газоаидкостного потока. • ;

В качестве газовой фазы использовался воздух, в качестве гадкой - вода и водоглицерииовыо растворы с различной концентрацией компонентов. Газовая и видкая фаза разделались в сепараторах С 4), с замером расходов фаз. Для визуального наблюдения за движением газоаидкостного потока в тройниковои соединении использовались прозрачные вставки нэ органического стекла.. При проведении экспериментов поено было обеспечивать любую келаемую пространственную ориентации отводов путем изменения углов их наклона к горизонтальной плоскости, что и являлось отличительной особенностью данной установки.

Для применения теории подобия важное значение имеет вопрос о числе переменных, существенных для исследуемого процесса, которые . входят в уравнения движения, сплошности и ыехапкческого взаимодействия на границе раздела фаз.

г~т

'LP

s

О '

Pnc.I. НриЕдапкая1-хшя cxera эясперш/'ш'.'з.жгой

уСТгШОЫ'З .

Риз.?.. Влпяие пространственной ориентации троЛшиювого соединения на характер поступления жидкой (fiioii е трой-ндгсовнЯ отвод.

-КЗ-

Значительная сложность гидродинамической ка;тшш движения газо-хидкостного потока с учетом ска«"а давления на поверхности раздела фаз, фазовых переходов, явления уноса частиц жидкости газовш потоком е других явлений, связанных со спецификой конкретного изучаемого процессе, приводит к тому, что система вышеуказанных уравнений содержат значительное число разнородных величин. Однако из данных уравнений можно выделить независимые переменные, - ксторкэ безусловно оказывают' влияние на процессы, имеющие иесто при движении газожидкостных потоков вне зависимости от более подробного анализа этих процессов.

. Так/«! независимыми переменным являются следующие величины: V' и V" - приведенные скорости тяжелой и легкой $аз соответственно; р' и р" - платности тяжелой и легкой фаз соответственно; ц' и $1" - динамические ьязкости тяжелой и легкой фаз соответственно; а - поверхностное натяжение на границе раздела фаз; д - ускорение свободного падения; .

<1 - диаметр трубопровода.

№ давних переменных формируются три первичных кошяексиых критерия подобия:

р, и. «1

>1 ш

.¡V : <г>

№ в-£- . СЗ)

(р'-р'О д сЗг

Два йезрдзнернйх критерия определяются соотношением одноименных параметров: р"/р' и '

Однако' для установления системы определяющих параметров про-

цесса разделения гидкоЯ фазы в тройшковои соединении и следова-вателыга числа и вида критериев подобия, било' проведено детальное изучение гидродинамических особенностей данного процесса. '

Характерной особенность:» расслоенной волновой структуры газо~. яидкостного потока является волновая поверхность раздела фаз. Экспериментальное и теоретическое изучения поведения волл и его б'.^з-ния на другзю явления в настоящее время находятся в начальной стадии. Однако для представления картоны дщгения фаз, разделенных волновой поверхностью наибольшее распространение получил метод Кельвина - Гельмгольца. Согласно этому методу, главной особенностью волновой поверхности, оказивагщей влияние на все рассматриваемые процесса, является изменение давления па границе раздела фаз. Это изменение привомт в определенных ситуациях к возникновение волн возмущения, что является причиной такого важного для изучаемого про-лроиесса явления как срыв и унсс частиц гидкости из пленки газовш потоком.

Визуальные каблодения за разделением газожидкостного потока . в тройннковых соединениях покарали, - что от пространственной ориентации соединения зависит характер поступления жидкой фазы в тройнико-вьй отвод. Данная ориентация определяется углом наклона тройниково-го отвода к горизонтальной плосткости, ут С рис. 2). При горизонтальном расположении тройникового огзеда рис. 2. а) гидкая фаза поступает в тройкиковый отвод в виде сплошной пленки и в виде частиц, движущихся в газовом потоке, при сохранении в тройкиковом отводе расслоенной волновой структуры потока! При незначительно.« увеличении ут толщина жидкостной пленки, поступающей в тройниковый отвод, уменьшается, также наблюдается движение частиц жидкости в газовом потоке С рис.2. б). При значительном увеличении жидкая фаза поступает в тройниковый отвод только в виде частиц жидкости иногда до-

болькс крупна:; размеров. В тройниковом стгсдэ происходит полная структурная перестройка расслоенного волнового потока в дисперсный поток Срис.2.3). Очевидно, что движение частиц жидкости в тройнико-бцй отвод с газовым потоком связано с явлением их. уноса из пленки. Возкиккзвекие волны возмущения в данном случае вызвано розкик измененном давления в точке разветвления потока, которое приводит к образование области пониженного давления на входе в тройниковый отвод.

В настоящее время пат единого подхода к механизму уноса капель жидкости н зависимости, которая бы с удовлетворительной точность» описывала экспериментальные работы разных авторов. Но анализируя вкспэраыеат&юькые работы Трун-Кван-Мияа,- Палеева к Фиялиловича, Мо-жарова и других авторов, был сделан вывод о том, что основным пара-ызтрсы, определявшим влияние газовой фазы кг процесс уноса частиц гдо.ксстк из пленки вследствие изменения давления на поверхности раздела фаз Сдянашт"эский ерш), я?.ляе~ся динамический напор газового потока. Эта величина представляет собой произведение плотности газа , на квадрат его скорости, Анализируя данные работы, бил сделан

вывод о том, что ка процесс уноса значительное влияние оказывает соотношение вязкости жидкости и поверхностного натяжения на границе раздела фаз, а и отмечен характер их влияния на изучаемый процесс.

Предварительные экспериментальные исследования позволили сделать сиедуюаяе выводы:

1) явление уноса частиц жидкости из плс-нки оказывает значительнее влияние на процесс разделения жидкой фаз^ независимо от пространственной ориентации тройкикового соединения, если значение р"к"2 на входе в тройииковоэ соединение достаточно для качала динамического срыва частиц жидкости;

2) интенсивность поступления гадкой фазы в тройииковий отвод суиест-веяпо зависит от пространственной ориентации тройшксвого соединения, онреляекой углом наклона троДпикового отвода к горизонтальной плоскости;

3) процесс разделения гадкой фазы существенно зависит от соотношения сил янерции и внутреннего трения гид костного потока, которое при определенных условиях оказывает саже значительной влияние;

4) интенсивность поступления жидкой фаз" в тройкикоьый отвод завис! от диамэтра основного трубопровода с!0 и от соотношения диаметров трсйникового отвода и основного трубопровода, й^/б ;

35 длюш участка основного трубопровода меаду отвода?.«, самих отводов, пространственная ориентация зашкаюае-го систему отвода на распределение жидкостного потока в разветвл&аной трубопроводной системе влияния не оказывают; •• .

6) угол наклона тройкикового отвда к оси основного трубопровода при фиксированном значении ут на изучаемый процесс также существенного влияния не оказывает;

7) распределение газового потока по отводам практически равномернее.

На основания данных теоретического н предварительного экспериментального анализов была установлена система определявших параметров процесса разделения жидкой фазы в троЯшисовек соединении, представлявшая собой следуациэ величины:

Р"\1"*, р', м\ д. 0-, Гт.

Ускорение свободного падения д введено в систему для учета влияния гравитации на процесс уноса жидкости из пленки газовым потоком. В процессе предварительных экспериментальных исследований поверхностное натяжение кзиенялось незначительно, однако на основан;»:

нселедовакий по иэучс-нцо ямеикя уноса этот пар&ыотр бйя включен в саста-г/., так как оч оказывает довольна суаес гвенноо влияниэ на данный процоос.

Учзггнвая вид данной снстеыы определявши параметров. бгзраз-критериев, ^арактервзуааах в обцеы случае движение газохид-хоетнсго потока, а таксе в соответствии с представлениями о «зха-шгзиэ изучаемого процесса, балл составлена следуицио безразмерные кожлсксныз крцгериз подобая, карантэрмзувдао процесс разделения ¡ндаой фазы ъ тро&гаковои соэдкнопш:

и. с«

. р w /та;

где и' = jjV р',

. «bannekcHW ' хратернй,- определимые зависимостями С4). и С53,

являззтся (¿изпчсскг.ки характеристиками процесса разделения гидкой фа-

-1

сы в тройпиковом соединении, Безразмерными параметрами, характериэу-

о

вдямн геометрические свойства изучаемой трубопроводной системы, яв-яаитск угол наклона тройиикового' отвода к основному трубопроводу и соотношение -диаметров dT/dQ. Соотношение dT/dQ в отличии от ос' таяыак безразаярных критериев являете« величиной дискретной, поэтому при проведении экспериментов это соотношение фиксировалось. -Для кзуча&мнх натурных трубопроводных систе« им st ■ место два таких 'соотношения: d_/d = 1 .и cL/d = 0,Т5.

То То

' Таквм образом, рассматриваемая функциональная зависимость для интенсивности поступления жидкой фазы в тройникоЕый отвод имеет следующий ВИД:

(V, г, гт).

Интенсивность пост/пленял гадкой фазы в тройнкковыа отаод Е является безразмерной сештлюЗ, определяемой как:

и;

Е = —. 17)

Н*

о

где и - ыассогыэ расхода яидкосхн, ¡тосту надо"! з тройнюсовыЯ отвод и на входе в тройникоьоэ соединение, ссогЕогствеяяо.

При • обработка результатов планируете: эксперимента лыпсс исследований по пзучепяо влияния критериев подобал С в диапазон изнапенил и п Р входили аналогична© критерии, рассчитанные для натурных уело' виз) била получены зависимости, характоризуевдо. проц<?сс рагдеязяня-гадкой фазы а троЯкякозоы соединении. Для с!^/^^ 1 данная зазгеа-ыость икеет вид:

Е = 0,742 + С1,73111 + 26,7С5С1/П - 8,220^+0.021^3 Ю"\ СО)

Для сЦ/Й0!= 0,73 аналогичная зависимость имев? вид:

Е = 0,ШЬС1,34Ш+СЗ,82гС1/Р)-Э1г801'тн<),040^-0,030^>-10-3. СШ

В третьой глава приводятся результаты натурных иссгедоаанкЗ п практлчссхяе рекомендации по енкгашда неравномерноста распределения кидкой фазы по технологическим лчнкям Ш1Г,

Натурные исследования были проведены-на У1ШГ-1ЛВ я'УКПГ-2В Уренгойского газоконденсатисго ••здторглдешм. Исследуемые схемы тру-бояроьодних систем цехов УКПГ-ЕВ аналогичны схе«о экспериментальной

- I Сл "

трубопроводной системы, а трубопроводная система ,7КПГ-1АВ состоят из шесте последовательных текнологи**еских линий, питапцихся от тройпи-ковых отводов, седьмая по ходу движения потока технологическая линия замыкает трубопроводную састеау- данной ЖПГ.

Проведенные исследования позволили установить следущие закономерности:

а) последние по ходу движения потока технологические линии разветвленных трубопроводных систем несут зкачитеяьнув нагрузку по жидкой фазе, в то время как нагрузка некоторых других технологических пиний минимальна;

б) в пос/^дшх по ходу движения потока технологических линиях наблюдается погашенный унос конденсата в газопровод.

Йоьдаэннный унос жидкости в данном случае очевидно вызван перегрузкой сепараторов, так как исследования показали, что удельное содержания юдосссти в газовом потоке указанных технологических линий превышает аналогичный макошальньш показатель для сепараторов первой ступени СяиЭ и недостаточным снижением тэмператури НТС Сданная температура для последних по ходу движения потока технологических линий в срадаеи иа 4-6°С вше тешературы, установленной техно-лоппкскии рекяшм).

Для давних УКПГ били проведены расчеты распределения жидкостного потока по технологическим линиям при ут- Ой" в 0.75, что соответствовало геокетркчэсккм харатеристикам гройаиковых соединений изучаемых натурных трубопроводных систем.

Согласно методике расчета, процесс разделения жидкостного потока в данной тройникоаоы соединении определяет входные условия для следуйте го по ходу двяхенйя потока трсйниковсго соединения рассматриваемой трубопроводной систеш.

Сравнение результатов расчета и натурных исследований показало.

что средняя относительная погрешность чехлу ¡¡ими не превышает 17,4?;

В соответствии с указанным проблемами била разработаны рекомендации по сникеиип неравномерности распределения жидкостного потока по технологическим линиям эяспяуатаруемых и прооктяруемых УК!IT в основу которых пояокснц два условия;

1) сепараторы не должны быть перегружены по жидкой фазе, осла этого достичь невозможно, то перегрузка должна бить как мокко более минимальной;

2) распределение жидкостного потока по технологически« линита долхно быть насколько шало равномернее.

Основным условием является первое условие. та:< как от его выполнения в значительной степени зависит эффективность работы сепарацнонного оборудования.

На основании получениях эмпирических ыодвлей процесс разделения жидкой фазы з тройниковом соединении спределязт три безразмерных параметра: U, F, . Параметры U и F определяется резеимем работа УКПГ и физическими свойства«! фаз. Поэтому снижение неразноу-ерност* распределения гдакости возможно осуществить путем подбора значения

для тролаиковых соединений технологически:: ликчЯ УКПГ на оснсвя-шш полученной эмпирической подели.

В результате расчетов были определена указанные значения для трубопроводное систем цеха I УКПГ-2D л УКПГ-1АВ при которых неравномерность распределения гидкой фазы значительно снижается, и не имеет иосто перегрузка сепараторов. Зибор значений ут ограничь типами угловых соединений трубопроводов, вотускайыггх яромшяэн-ностьв, необходимых для трубопроводных обвязок сепараторов; 30°, 45? 60°, 90°.

Ц(я эксплуатируемы/; УКПГ измен&янэ пространственной ориентации тройников!« соединений съятано с остановкой ¿¿«которых технологичен-

Ю1Х линий на время строительных работ. Поэтому решение проблемы снижения неравномерности распределения жидкой ш необходимо осуществлять на стадии проектирования УКПГ.

В нзетоядее ьреия на стадии проектирования находится УКЛГ Мильдзанского гаэоконденсатного месторождения. Расчеты показали, что при }'т=й0° для всех тройниковых соединений технологических линий С что является типичным для промысловых трус(опроводкых сиотеи) унос конденсата в газопровод может достигнуть 80 г/н. м3. Пр"' определенных расчетном путеы значениях для трубопроводной системы первой ступени сепарации унос конденсата вследствие перегрузки сепараторов не будет иыеть место, для аналогичной систеш третьей ступени незначительная перегрузка по жидкой фазе будет иметь место только в случае резерва первого по направлению движения потока сепаратора.

Методика расчета значений ^ состоит в следующем: 1) предварительно выбираются аозможные комбинаций технологически;; линий <.ут от -¡да, эашкавдего т"уйопрлводяув систему значения не ккеет);

, 2) используя эмпирическую модель процесса разделения хидкостного потока Е тройкиковом соединении, рассчитывается распределение жидкой фазы по технологическим пиниям для каждой комбинации значении и каадого случая резерва той или иной линии (сепаратора); 3) выбирается комбинация ут, обеспечивающая выполнение указанных выше условий.

8 приложениях приведены таблицы результатов хсперимеитальных исследований, расчеты распределения потоков по технологическим линиям исследуекнх УКПГ, справка о внедрение рекомендаций по снижение неравномерности распределения жидкой фазы по технологическим линиям УКПГ.

. -19-ВШОХЫ

1. Распределение жидкой фазы по технологическим линиям УКПГ в значительной мере определяется процессом разделения жидкой фазы газожидкостного потока расслоенной волновой структуры в тройниковых соединениях трубопроводных систем УКПГ, наиболее приемлемым методом изучения которого применительно к рассматриваемым условиям, является штод подобия.

2. Теоретический анализ и экспериментальные исследования показали, что процесс разделения жидкостного потока в тройниковом соединении определяется пространственной ориентацией тройникового соединения, соотношением диаметров тройнккового отвода и основного трубопровода, явлением динамического срыва и уноса частиц жидкости газовым потоком, соотноиекиэм сил, действующих на аядкостной поток. В результате данных исследований установлена система определяюз^х параметров процесса разделения жидкой фазы газожидкостного потока а тройниковом соединении. С использованием этой сийтемы впервые определена критерии подобия данного процесса.

3. Полученные эмпирические модели позаоляот определять интенсивность поступления жидкой фазы з тройниковыЯ отвод © зависимости от полученных безразмерных критериев при двух фккифозаяньпе соотношениях диаметров тройникового отвода и основного трубопровода: с1„/ б0~ 0,75 и ¿„у й0 = 1, характерных для разветвлении?: трубопроводных слстем УКПГ. Сравнение результатов расчета распределения жидкостного' потока по технологическим лигомн УКПГ-1АВ к УКПГ-2В и результатов натурных исследований на данных У1СПГ показало средни» относительную погрса-кость 17,4 X .

4, Анализ показал, что при оутцг^гзуваой значительной неравномерности распределения жидкой фазы по технологическим линиям УКПГ, ее снижение возможно осуществлять изменением пространственной орп-

ентация тройннховых соединений, определяемой расчетчетным путем, согласно полученной эмпирической модели, на о -новании принятых условий.

5, Использование рекомендация по снижению неравномерности распределения жидкой фазы по технологический пиниям проектируемой УКПГ Мъшъджшского месторождения позволяет предотвратить Сили значительно сократить для третьей ступени сепарации) перегрузку сепараторов по жидкой фазе и следовательно значительно сократить унос конденсата в газопровод.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Артюхов A.D. , Виленский С.И., Жевагин А. И. Пути повышения эффективности работы сепарационных установок // Тезисы докладов научно-технической конференции "Применение достижение научно-технического npoipecca при ody тройстве нефтяных *• газо»их месторождений". - Тюмень, 1988.- с. 4. ö Z. ЗКевагкк А. И., -Виленский С. И. Повышение эффективности работы У1ШГ-2В // Тезисы докладов V региональной конференции молодых специалистов ПО "Уренгойгаздойнча",- Новый Уренгой, 1938,- с. 6.

3. Артгасв А. Б., Вилексккй С. Я.. Жевагин А. И. Исследование движения газожидкоствой смеси в сложном трубопроводе ■// Тезисы докладов XI научно - технической конференции молодых ученых и специалистов "Проблемы развития газовой промазленнссти Западное Оийири",- Тюмень: ТвменКИИГИПРОГАЗ, 1988. -с. 58.

4. Оптимизация системы сбора и подготовки газа и конденсата на Уренгойском месторождении: Отчет о НИР / Тюменский индустриальный институт: Руководитель Ь.Н. Актипьев. -N 4'ос. per, 0188000657,- Тскень, 1988 - 43 с. Отв. исполн. A.B. Артвхоз. Исполн: А,И. Жевагик. С.И. Влленский, 0. К. Кушаков и др.

П. Аптагп-^ь U.II. , Л. 1!., Рклпасп^ С. it, АЛ1 Но;cora-

púa ocoár/nocní рягтяят irjífívrjr^ic.^'icvo novoxa г-: гхсдооч гру&ярэ-водз // Cóor.r.K ьлучпш: ,лр$урь хп::" '*nj-c<í.T

аевозкчя и разюэтая нг^гста^лсм^-'^яго

Т^пгтг,, ЗРЗЗ,-

G. Лнтзшьс2 П. II., Сг'.'р;"' т. О.В., &глгта Л. Й. Hjr.uvopí!.? -icr;j:.T 1 гчд-рол'лнь'пга орэд /-■ íp">í'?¡t ?.o,~jrnron Fa^'icn^'^iior^ гон- '

гросса по Teop-wiiwrasíí и ".'-гак:":-., ~ Ccgra, - о.^З.

7. Дрткгг/з А. 3. , Л. И, CstcnnetíswcíRtKKtí rccíorj ';;:iîf~£'? Ургнго?,ского глосксядсязг- т."с го кссгорогд^л.т -V 'cíop-нглс трудсв " оогсзнг.а uo'jTornranrK ресурсов

atft С:;^".- Тжъъ, IST.a -Й. í74-170.

8. 'p4'«-Ä0rä Л.В., Гл р'снг.*-;;.олс!П!!£ п-ло'^а то гт/со-npc-vo.i'.j "г:цуг:cl-.;ri чгу'.?:---';.- то'ре?, г Л^с:1:::'н HeíreiascrU'- росурссл 1Г20.--О. 161-171.

3. л:гп:пьйв d.h., л.и. , с.злдгтзз в.д.

вдскпх и^ргдагрэй двухфазного потока ::я. r^ocjy /•' 'îr-v-

»yao?.c:mft паучкмь- ™рудсз " npafe'-ti оо^смя

ресурсов Cid:-::"". - T^-íTifc, 10.51.-o. lC'-iG7.

Соискатель ^/-fyC-----------AJI l^tann '