Расчет простого трубопровода

Задача 14.74.2

Для поддержания пластового давления при добыче нефти в нагнетательную скважину глубиной H по насосно-компрессорным трубам (диаметр d, длина l, шероховатость Δэ) закачивается Q м³ воды в сутки. Забойное избыточное давление равно рзаб. Температура воды t°C.

Определить показание устьевого манометра рм и полезную мощность Nп, затрачиваемую при закачке.

[pic 1]

Рисунок к задачам 6, 7, 8.

Таблица исходных данных

Решение

Составляем уравнение Бернулли для сечений 1-1, проходящему в месте подключения к трубопроводу устьевого манометра и сечению 2-2, в месте выхода насосно-компрессорной трубы в скважину. Плоскость сравнения проводим по сечению 0-0, проходящей по горизонтальной оси трубопровода:

[pic 2]                (1)

Здесь [pic 3] и [pic 4] - высоты центров тяжести сечений относительно плоскости отсчета 0-0, м; [pic 5] и [pic 6] - абсолютные давления в сечениях 1-1 и 2-2, Па; [pic 7] - плотность воды (справочная величина), [pic 8]; g – ускорение свободного падения (справочная величина), [pic 9]; [pic 10] и [pic 11] - средние скорости воды в сечениях, [pic 12]; [pic 13] и [pic 14] - коэффициенты Кориолиса; [pic 15] - суммарные потери напора при движении жидкости от первого до второго сечения, м.

Определяем слагаемые уравнения Бернулли в диной задаче.

Высоты центров тяжести сечений: , [pic 17].[pic 16]

Средние скорости в сечениях:

[pic 18]                                (2)

[pic 19]                                            (3)

Так как площадь сечения 2-2 намного больше площади сечения 1-1 [pic 20], то скорость изменения уровня воды в забое намного меньше скорости воды в трубопроводе [pic 21] и можно принять [pic 22], [pic 23].

Коэффициенты Кориолиса [pic 24] и [pic 25] зависят от режима движения жидкости. При ламинарном режиме , а при турбулентном [pic 27].[pic 26]