Типовая задача 2.3

В сборный коллектор после первой ступени сепарации дожимными насосами перекачивается обводненная продукция L скважин с дебитами Q_j, м³/сут (в условиях сборного коллектора). Массовая обводненность продукции каждой j-той скважины в условиях сборного коллектора составляет W_j. Известны значения плотности нефти ρ_н и воды ρ_в после дожимных насосов.

Найти:

· массовую долю воды в смеси продукций всех скважин (массовую обводненность);

· плотность эмульсии в сборном коллекторе (плотность смеси эмульсий всех скважин).

Решение:

1. Определение массовой обводненности смеси продукции скважин.

Известно, что массовая доля компонента в смеси g_i – это отношение массы i-го компонента к суммарной массе смеси L компонентов (1.1).

1≤ i≤ L.

В частном случае, массовая доля воды в водонефтяной эмульсии W -это отношение массы воды в эмульсии к массе водонефтяной эмульсии:

, (2.18)

где m_э – масса водонефтяной эмульсии, кг,

m_э = m_в + m_н, (2.19)

где m_н - масса нефти в эмульсии, кг.

Исходя из уравнений (1.1) и (2.18), можем записать:

. (2.20)

Из уравнения (2.18) следует, что масса воды в продукции j-той скважины равна:

m_вj = W_j∙m_эj. (2.21)

Тогда уравнение (2.20) примет вид:

(2.22)

Зная дебит скважины, массу эмульсии j-той скважины можно рассчитать по уравнению:

m_эj = Q_j ∙ρ_эj ∙t, (2.23)

где t - время, с.

Учтем, что плотность эмульсии - это

. (2.24)

Подставляем уравнения (2.23) и (2.24) в уравнение (2.22):

После преобразований получаем:

. (2.25)

Подставляем числовые значения из условия задачи, получим:

W_см = 0,0645 / 0,3996 = 0,16

2. Определение плотности эмульсии в сборном коллекторе.

По определению, плотность смеси веществ - отношение массы к объему этой смеси:

. (2.26)

По этому определению и условиям задачи можем записать:

(2.27)

Зная дебит скважины, объем эмульсии j-той скважины можно рассчитать по уравнению:

V_эj = Q_j∙t (2.28)

Подставив (2.23) и (2.28) в (2.27) , получим:

(2.29)

С учетом выражения (2.24) для плотности эмульсии:

(2.30)

Подставляя значения параметров из условия задачи, получаем:

ρ_см = 357422,5 / 404 = 884,7 кг/м³

Задание для самостоятельной работы по теме 2

Задача 2.1

Пластовая вода известной плотностью и нефть известной плотностью при добыче образуют эмульсию. Рассчитать плотность эмульсии, если известно, скольков ней содержится чистой воды, а минерализация обусловлена NaCl или CaCl₂и выразить ее в размерности кг/м³. Результат вычислений округлить с точностью до десятых по правилам округления.

Исходные данные

Задача 2.2

Рассчитать содержание чистой воды в нефтяной эмульсии, если известна плотность эмульсии, плотность нефти и плотность воды, а минерализация обусловлена NaCl или CaCl₂ Результат вычислений округлить с точностью до десятых по правилам округления.

Исходные данные

Задача 2.3

В сборный коллектор после первой ступени сепарации дожимными насосами перекачивается обводненная продукция L скважин с дебитами Q_j, м³/сут (в условиях сборного коллектора). Массовая обводненность продукции каждой j-той скважины в условиях сборного коллектора составляет W_j. Известны значения плотности нефти ρ_н и воды ρ_в после дожимных насосов.

Найти:

· массовую долю воды в смеси продукций всех скважин (массовую обводненность);

· плотность эмульсии в сборном коллекторе (плотность смеси эмульсий всех скважин).

Исходные данные

Таблица 2.2