Ұңғыдағы құм тығынын жоюдың гидравликалық есебі туралы

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Қ. И. Сәтбаев атындағы Қазақ Ұлттық Техникалық Университеті

Мұнай және газ кен орындарын игеру мен пайдалану кафедрасы

СЕМЕСТРЛІК ЖҰМЫС

Тақырыбы: Ұңғыдағы құм тығынын жоюдың

гидравликалық есебі

Қабылдаған: Қабдай Н.

Орындаған: Бимурзаева А.

Мамандығы: 200140

Тобы: ГН-01-3қ

АЛМАТЫ 2005

Ұңғыдағы құм тығынын жоюдың

гидравликалық есебі

Есеп Ұңғыдағы құм тығынын жоюдың гидравликалық есебін жүргізу керек. Осы кезде келесі мәндерді анықтау қажет:

а) сораптың шығатын жеріндегі қысым;

б) ұңғы түбіндегі қысым ;

в) қозғалтқыштың қажетті қуаты ;

г) жууға кететін уақыт ;

д) жуу кезіндегі ағыстың бұзу әсері ;

Берілгендер:

Ұңғы тереңдігі Н=2100 м; пайдалану тізбектің диаметрі D=168 мм ; жуу құбырдың диаметрі d=89 мм ; құм түйіршіктерінің үлкен диаметрі =0, 19мм ; ұңғыдағы фильтр тереңдігі 2080-2090 м ; құм тығынының деңгейі 2050 м.

Жуу үшін сорапты қондырғы УН 1Т - 100 200 қолданылады. Қозғалтқыш білігінің айналу жиілігі 1070 айн / мин. Пайдалы әсер коэффициенті = 0, 8 және плунжер диаметрі 125 мм, . Сорап НП - 100 11 сипаттамасы 1 - кестеде көрсетілген.

Кесте 1. Сорап НП - 100 ХЛ1 - дің беруі мен қысымы.

Беру қорабының жылдамдығы

Плунжердің минутына екі жүріс саны

Беру, дм ³ /с

Қысым, МПа

Беру қорабының жылдамдығы:

Плунжердің минутына екі жүріс саны:

49, 8

72, 8

110, 0

168, 0

Беру, дм3/с:

3, 8

5, 6

8, 4

12, 9

Қысым, МПа:

20, 0

17, 1

11, 3

7, 4

Кесте 2. Жуу құбырларында сұйықтың төмен бағытталатын арынның

жылдамдығы (м/с)

Сұйық шығымы, дм ³ /с

Құбырлар диаметрі, мм

102

114

Сұйық шығымы, дм3/с: 1

Құбырлар диаметрі, мм: 0, 78

0, 50

0, 33

0, 22

0, 16

0, 13

Сұйық шығымы, дм3/с: 2

Құбырлар диаметрі, мм: 1, 57

1, 01

0, 66

0, 44

0, 32

0, 25

Сұйық шығымы, дм3/с: 3

Құбырлар диаметрі, мм: 2, 35

1, 51

0, 99

0, 66

0, 49

0, 38

Сұйық шығымы, дм3/с: 4

Құбырлар диаметрі, мм: 3, 14

2, 01

1, 32

0, 88

0, 65

0, 51

Сұйық шығымы, дм3/с: 5

Құбырлар диаметрі, мм: 3, 92

2, 52

1, 66

1, 10

0, 81

0, 63

Сұйық шығымы, дм3/с: 6

Құбырлар диаметрі, мм: 4, 71

3, 02

1, 99

1, 32

0, 97

0, 76

Сұйық шығымы, дм3/с: 7

Құбырлар диаметрі, мм: 5, 49

3, 52

2, 32

1, 54

1, 14

0, 89

Сұйық шығымы, дм3/с: 8

Құбырлар диаметрі, мм: 6, 27

4, 03

2, 65

1, 78

1, 30

1, 01

Сұйық шығымы, дм3/с: 9

Құбырлар диаметрі, мм: 7, 06

4, 53

2, 98

1, 98

1, 46

1, 14

Сұйық шығымы, дм3/с: 10

Құбырлар диаметрі, мм: 7, 84

5, 03

3, 31

2, 21

1, 62

1, 27

Сұйық шығымы, дм3/с: 12

Құбырлар диаметрі, мм: 9, 41

6, 04

3, 97

2, 65

1, 95

1, 52

Сұйық шығымы, дм3/с: 15

Құбырлар диаметрі, мм: 11, 76

7, 55

4, 97

3, 31

2, 43

1, 90

Сұйық шығымы, дм3/с: 17

Құбырлар диаметрі, мм: 13, 33

8, 56

5, 63

3, 75

2, 76

2, 15

Сұйық шығымы, дм3/с: 20

Құбырлар диаметрі, мм: 15, 69

10, 01

6, 62

4, 41

3, 25

2, 53

Сумен тік жуу

Шешімі :

1) Диаметрі 89 мм жуу құбырларында сұйықтың қозғалысында гидравликалық қарсыласу кезіндегі арынның жоғалуын мына формула бойынша анықтаймыз:

(1)

Мұндағы, - судың құбырда қозғалысындағы үйкеліс коэффициенті.

Құбырлар диаметрі, мм

102

Құбырлар диаметрі, мм:

48: 0, 040

60: 0, 037

73: 0, 035

89: 0, 034

102: 0, 033

- жуу құбырлардың ішкі диаметрі, м;

- сүйықтың төмен бағыттағы арын жылдамдығы, м/с ( кесте 2 немесе 1 график)

График 1 немесе кесте 2 бойынша интерполирлеу арқылы сораптың сәйкес беруінде ( кесте 1) судың төмен бағытындағы арын жылдамдығын табамыз. Яғни,

Жылдамдық

Беруі (дм ³ /с)

V _m (м/с)

Жылдамдық: 1

Беруі (дм3/с): 3, 8

Vm(м/с): 0, 836

Жылдамдық: 2

Беруі (дм3/с): 5, 6

Vm(м/с): 1, 232

Жылдамдық: 3

Беруі (дм3/с): 8, 4

Vm(м/с): 1, 86

Жылдамдық: 4

Беруі (дм3/с): 12, 9

Vm(м/с): 2, 848

Мәндерін орнына қойып, 4 жылдамдықтарындағы арынның шығымын аламыз [(1) формула бойынша]

2) Құбыр сыртындағы кеңістікте сұйық пен құм қоспасының қозғалысында гидравликалық кедергілердегі арын шығымын анықтаймыз:

(2)

Мұнда, - құмның сұйықта болу нәтижесінде арынның гидравликалық шығынының жоғарлауын ескеретін коэффициент. (ол 1, 1 - 1, 2 шектерінде болады, қабылдаймыз)

- судың құбыр сыртындағы қозғалысындағы үйкеліс коэффициенті. Ол диаметрлердің айырымымен анықталады 168 мм ( D _i = 150 мм ) және 89 мм (d _c =89 мм) :

150-89=61 мм

Бұл 61мм және 60 мм құбырлардың ішкі диаметріне дәл сәйкес келеді, сондықтан

;

d _c - жуу құбырлардың сыртқы диаметрі

- құбыр сыртындағы кеңістікте сұйықтың көтерілу бағытындағы арын жылдамдығы, м/с (2 кесте)

Бұл мәндерді 3 кесте бойынша табуға болады.

Кесте 3. Сұйықтың құбыр сыртындағы кеңістікте қозғалу жылдамдығы (м/с)

Сұйық шығымы

q, дм ³ /с

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм

114

127

140

СКҚ диаметрі, мм

Сұйық шығымыq, дм3/с: 1

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 0, 16

0, 20

0, 13

0, 15

0, 19

0, 11

0, 14

Сұйық шығымыq, дм3/с: 2

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 0, 33

0, 40

0, 27

0, 31

0, 39

0, 23

0, 27

Сұйық шығымыq, дм3/с: 3

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 0, 49

0, 60

0, 40

0, 46

0, 59

0, 34

0, 41

Сұйық шығымыq, дм3/с: 4

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 0, 66

0, 80

0, 53

0, 62

0, 78

0, 45

0, 54

Сұйық шығымыq, дм3/с: 5

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 0, 82

1, 00

0, 67

0, 77

0, 98

0, 57

0, 68

Сұйық шығымыq, дм3/с: 6

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 0, 98

1, 20

0, 80

0, 92

1, 18

0, 68

0, 81

Сұйық шығымыq, дм3/с: 7

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 1, 15

1, 40

0, 93

1, 08

1, 37

0, 79

0, 95

Сұйық шығымыq, дм3/с: 8

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 1, 51

1, 60

1, 07

1, 23

1, 57

0, 91

1, 08

Сұйық шығымыq, дм3/с: 9

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 1, 48

1, 80

1, 20

1, 38

1, 76

1, 02

1, 22

Сұйық шығымыq, дм3/с: 10

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 1, 64

2, 00

1, 33

1, 54

1, 96

1, 14

1, 35

Сұйық шығымыq, дм3/с: 12

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 1, 97

2, 40

1, 60

1, 85

2, 35

1, 36

1, 62

Сұйық шығымыq, дм3/с: 15

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 2, 46

3, 00

2, 00

2, 31

2, 94

1, 70

2, 03

Сұйық шығымыq, дм3/с: 17

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 2, 79

3, 40

2, 27

2, 62

3, 33

1, 93

2, 30

Сұйық шығымыq, дм3/с: 20

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 3, 28

4, 00

2, 67

3, 08

3, 92

2, 27

2, 70

Сұйық шығымы

q, дм ³ /с

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм

146

168

СКҚ диаметрі, мм

102

114

Сұйық шығымыq, дм3/с: 1

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 0, 10

0, 11

0, 14

0, 06

0, 07

0, 09

0, 10

0, 13

Сұйық шығымыq, дм3/с: 2

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 0, 19

0, 22

0, 28

0, 13

0, 15

0, 17

0, 21

0, 27

Сұйық шығымыq, дм3/с: 3

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 0, 29

0, 33

0, 42

0, 20

0, 22

0, 27

0, 31

0, 40

Сұйық шығымыq, дм3/с: 4

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 0, 38

0, 44

0, 56

0, 27

0, 30

0, 34

0, 41

0, 54

Сұйық шығымыq, дм3/с: 5

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 0, 48

0, 55

0, 70

0, 34

0, 37

0, 43

0, 52

0, 67

Сұйық шығымыq, дм3/с: 6

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 0, 57

0, 66

0, 85

0, 40

0, 44

0, 52

0, 62

0, 81

Сұйық шығымыq, дм3/с: 7

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 0, 67

0, 77

0, 99

0, 47

0, 52

0, 61

0, 73

0, 95

Сұйық шығымыq, дм3/с: 8

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 0, 77

0, 88

1, 13

0, 54

0, 60

0, 70

0, 83

1, 08

Сұйық шығымыq, дм3/с: 9

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 0, 86

0, 99

1, 27

0, 60

0, 66

0, 78

0, 93

1, 21

Сұйық шығымыq, дм3/с: 10

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 0, 96

1, 10

1, 41

0, 67

0, 74

0, 87

1, 04

1, 35

Сұйық шығымыq, дм3/с: 12

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 1, 15

1, 32

1, 69

0, 81

0, 88

1, 04

1, 25

1, 62

Сұйық шығымыq, дм3/с: 15

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 1, 44

1, 65

2, 11

1, 01

1, 11

1, 36

1, 56

2, 02

Сұйық шығымыq, дм3/с: 17

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 1, 63

1, 87

2, 39

1, 15

1, 25

1, 48

1, 77

2, 30

Сұйық шығымыq, дм3/с: 20

Пайдалану тізбегінің диаметрі, мм: 1, 92

2, 20

2, 82

1, 35

1, 49

1, 74

2, 08

2, 70

168 мм тізбекке түсірілген 89 мм жуу құбырларына арналған көтерілу бағытындағы арын жылдамдықтары мыналарға тең ( 2 график бойынша немесе 3 кесте ) :

; ;

Бұл мәндерді (2) формулаға қойып, құбыр сыртындағы сұйықтың құммен қозғалысындағы арын шығымын - ні анықтаймыз:

3) К. А. Апресовтың формуласы бойынша көтергіш құбырлар және құбыр сыртындағы кеңістікте тығыздықтары әртүлі сұйық бағаналарын теңестіру кезіндегі арын шығымын анықтаймыз:

(3)

Мұнда, m - құм тығынының кеуектілігі m = 0, 3 ;

D- 168 мм пайдалану тізбегінің көлденең қима ауданы F=177 см ² ;

l - бір реттегі жуылған тығынның биіктігі ( екі құбырдың ұзындығы 14 м)

D- 168 мм және 89 мм құбырлар арасындағы сақиналы кеңістіктің көлденең қима

ауданы f = 115 см ² ;

- құм тығыздығы =2600 кг/м ³ ;

- жуатын мұйықтың тығыздығы = 1000 кг/м ³ ;

- түйіршік өлшемі δ = 0, 19 мм үшін, түйіршіктің суға еркін түсу жылдамдығы.

= 2, 39 см/с (4 - ші кесте)

Мәндерді (3) формулаға қойып, арын шығымын - табамыз:

4) Судың қозғалысында вертлюг және шлангадағы гидравликалық кедергілердегі арын шығынын анықтаймыз. Бұл шығындарды кесте 5 - тен интерполирлеу арқылы анықтаймыз:

1 жылдамдық ( ) ₁ = 7, 2 м

2 жылдамдық ( ) ₂ = 15 м

3 жылдамдық ( ) ₃ = 31, 8 м

4 жылдамдық ( ) ₄ = 128 м

5) 89 мм айдау желісіндегі сорап агрегатынан шлангаға дейінгі гидравликалық кедергілерде арын шығынын анықтаймыз. Бұл желінің ұзындығы м деп қабылдаймыз (1) формула бойынша:

6) Сораптың шығатын жеріндегі қысым (МПа) ;

(4)

Мәндерін қойып, мынаны аламыз:

МПа

7) Қондырғының жұмыс кезінде түптегі қысымды есептейміз:

_түп (5)

Мұнда Н - ұңғы тереңдігі, м

(5) формула бойынша:

_{түп 1} МПа

_{түп 2} МПа

_{түп 3} МПа

_{түп 4} МПа

8) Құм тығынын жууға қажетті қуатты анықтаймыз:

(6)

Мұнда - сорапты қондырғының п. ә. к.

кВт

Сорапты қондырғының УН 1Т - 100 * 200 номинал пайдалы қуаты 83 кВт болғандықтан, оның 4 жылдамдықта жұмыс жасай алмайды. Сондықтан есепті тек ғана үш жылдамдыққа жүргіземіз.

9) Сорапты қондырғының максимал қуатында пайдалану коээффициентін есептецік:

(7)