Контрольная сбор и подготовка нефти и газа

Задача 1.
Пластовая вода плотностью 1085 кг/м3 и нефть плотностью 844 кг/м3 при добыче образуют
эмульсию. Рассчитать плотность эмульсии, если известно, что она содержит 45% чистой воды, а
минерализация обусловлена NaCl.
Дано: ρв = 1085 кг/м3; ρн = 844 кг/м3; gо = 45%;
Найти: ρэ =?;
Задача 2.
При прохождении нефтегазовой смеси через штуцер в сепараторе образуются капли нефти
диаметром 50 мкм. Смесь находится под давлением 0,24 МПа при 291 К. Найти скорость
осаждения капель нефти и определить пропускную способность вертикального гравитационного
сепаратора по газу, если его диаметр 1,6м, ρн = 887 кг/м3 ρг = 0,67 кг/м3, Z = 1, μг = 1,4*10-5 Па*с
(вязкость газа в рабочих условиях).
Дано: D = 1,6 м, P = 0,24 МПа, T = 291 К, Z = 1, d = 50 мкм, ρн = 887 кг/м3, ρг = 0,67 кг/м3,
μг = 1,4*10-5 Па*с
Найти: Wн =?, V =?
Задача 3.
Определить массовый и объемный расходы для газопровода длиной L=100 км, с наружным
диаметром 720 мм и толщиной стенок 10 мм. Абсолютное давление в начале газопровода рн = 5
МПа, в конце рк=1,1 МПа. Плотность газа при стандартных условиях рг=0,8 кг/м3, газовая
постоянная R = 8,31Дж/(моль*К). Коэффициент динамической вязкости газа μ=12*10-6 Па*с,
коэффициент сжимаемости z=0,93. Температура грунта на глубине заложения газопровода 50С.
Эквивалентная шероховатость внутренней поверхности труб Rэ =0,2 мм.
Задача 4.
Через вертикальный сепаратор диаметром 0,9 м проходит нефть вязкостью 10 сП (10*10-3 Па*с) и
плотностью 0,8 г/см3 в количестве 200 т/сут. Определить скорость подъема уровня нефти в
сепараторе (без учета времени, затрачиваемого на сброс) и диаметр пузырьков газа, которые
поднимутся при этой скорости. В сепараторе поддерживается режим: давление 1,962 МПа (20
кГс/см2), температура 300 К, плотность газа 21,8 кг/см3.
Дано: D = 0,9 м, μн = 10 сП, T = 300 К, Р = 1.962 МПа, ρн = 0,8 г/см3, ρг = 21,8 кг/м3,
G = 200 т/сут;
Найти: Wн =?, dг =?;
Задача 5.
Пропускная способность по газу вертикального сепаратора диаметром 0,8 м равна 5*104 м3/сут.
Установить, будет ли происходить оседание капель нефти диаметром 80 мкм в потоке газа, если
давление в сепараторе 4 МПа, температура 300 К, плотность нефти 780 кг/м3, плотность газа ( при
Н.У.) 1.20 кг/м3, вязкость газа в рабочих условиях 0.000012 Па*с (кг/м3), Z = 0.7.
Дано: D = 0,8 м, P = 4 МПа, T = 300 К, Z = 0,7, dн = 80 мкм; ρн = 780 кг/м3; ρо = 1,20 кг/м3;
μг = 0,000012 Па*с;
Найти: Wн =?;
Задача 6.
Нефтяная эмульсия расходом Gэ=1000 т/сут и содержанием воды B=30% поступает в блочный
деэмульсатор и нагревается сжиганием попутного газа в нагревательных трубах от tвх=50С до
tвых=650С. Теплоемкость нефти и воды соответственно Сн=0,5ккал/кг0С и Св=1ккал/кг0С.
Теплотворная способность газа Q2=10349 ккал/кг.
Определить: 1) расход газа, необходимого для нагрева нефти до нужной температуры;
2) необходимую поверхность нагрева.
Задача 7.
Определить диаметры
участков кольцевой водопроводной сети из новых
стальных труб (см. рис.). Отборы в узловых точках
G2 = 0,01 м3/с, G3 = 0,05 м3/с и G4 = 0,015 м3/с;
длина участков l12 = 500 м, l23 =1000 м, l14=1000 м,
l43 = 500 м. Давление в точке 1 p1 = 0,17 МПа.
Минимальное давление в точке 3 р3 = 5 • 104 Па.
Температура воды t= 200С.
Рис. Расчетная схема
кольцевого водопровода
Задача 8.
Рассчитать толщину обечайки и днища емкости. Сведения об основных частях сосуда приведены в
табл., рабочее давление р=2,5МПа.
Исходные данные для расчета газосепаратора на прочность.
Наименование
Данные размеры, мм Расчетные размеры, Марка
Предел
Вид
частей сосуда
мм
металла
текучести сварки
Dв
L
δ
Dн
στ, МПа
1. Обечайка
698
1400
11
720
17Г1С
280
ручная
2. Днище
696
205
12
720
09Г2С-3
280
Задача 9
Определить коэффициент сжимаемости природного газа следующего состава, % по объему: метан
– 92, этан – 4, пропан-2, бутан – 1, пентан – 1 (при температуре 200С и давлении 3 МПа).
Задача 10.
В холодильнике, представляющем собой теплообменник типа «труба в трубе», требуется охладить
горячую нефть расходом G2=10000 кг/ч и теплоемкостью Сн=2200Дж/кг*0С от температуры
t нн  90 0 С до t кн  40 0 С .
Начальная температура охлаждающей воды t нв  25 0 С , теплоемкость воды Св=4190Дж/кг*0С.
Коэффициент теплопередачи К=290 Вт/м2*0С.
Определить необходимую поверхность теплообмена и расход воды при прямотоке и противотоке.