پروژه جریانات دو فازی درون لوله ها 95 ص
فهرست مطالب
عنوان صفحه
خلاصه ............................................................................................................ 1
فصل اول : تئوری
مفاهیم بنیادی و معادلات اساسی جریانهای دو فازی .................................. 3
نمودارهای فازی مخلوط های هیدروکربوری ................................................ 3
فشار بحرانی میعان ........................................................................................ 4
دمای بحرانی میعان ........................................................................................ 4
ناحیه معکوس ................................................................................................. 4
خطوط کیفیت .................................................................................................. 4
متغیر های مورد استفاده در جریان های دو فازی ....................................... 5
لغزش .............................................................................................................. 6
اثر لغزش بر ترکیب درصد جریان های دو فازی ........................................ 7
پس ماند .......................................................................................................... 9
اثر لغزش بر آنتالپی جریانهای دو فازی ....................................................... 12
سرعت ............................................................................................................. 15
سرعت ظاهری ................................................................................................ 15
سرعت واقعی .................................................................................................. 15
سرعت جریان دو فازی .................................................................................. 16
سرعت لغزش .................................................................................................. 16
جرم ویژه ........................................................................................................ 17
گرانروی .......................................................................................................... 18
محاسبات تبخیر ناگهانی در دما و فشار ثابت .............................................. 19
تعیین فشار نقاط شبنم و حباب ..................................................................... 21
توضیحات ....................................................................................................... 24
الگوهای جریان دو فازی درون خط لوله ....................................................... 26
الگوهای جریان در خطوط لوله ...................................................................... 27
جریان حبابی .................................................................................................. 28
جریان توپی یا قالبی ....................................................................................... 28
جریان لایه ای ................................................................................................. 28
جریان موجی .................................................................................................. 29
جریان لخته ای ............................................................................................... 29
جریان حلقوی ................................................................................................. 30
جریان قطره ای ............................................................................................... 30
الگو های جریان دو فازی در خطوط لوله شیبدار ......................................... 31
روشهای پیش بینی انواع الگوهای جریان ..................................................... 35
پیش بینی رژیم های جریان دو فازی بوسیله مدلهای فیزیکی ..................... 37
پیش بینی رژیمهای حرکتی با استفاده از روش Minami-Shoham ......... 38
انتقال از رژیم جریان لایه ای به جریان متناوب یا حلقوی پراکنده .............. 42
مبانی طراحی خطوط لوله انتقال جریانهای دو فازی .................................... 43
مقدمه ............................................................................................................... 44
مراحل طراحی مقدماتی خطوط لوله انتقال جریان های دو فازی ................. 45
مشکلات عملیاتی طراحی خطوط لوله انتقال جریانهای دو فازی .................. 46
فصل دوم : آنالیز نتایج
مقدمه................................................................................................................ 48
آنالیز نتایج ...................................................................................................... 50
مرحله اول ....................................................................................................... 50
خط لوله 6 اینچی ............................................................................................ 52
خط لوله 8 اینچی ............................................................................................ 56
خط لوله 10 اینچی ......................................................................................... 63
مرحله دوم ...................................................................................................... 70
خط لوله 6و8 اینچی ....................................................................................... 72
یک آزمایش .................................................................................................... 82
توضیحات ....................................................................................................... 88
فصل سوم : پیشنهادات
مقدمه ............................................................................................................... 91
پیشنهاد اول .................................................................................................... 91
پیشنهاد دوم .................................................................................................... 93
پیشنهاد سوم .................................................................................................. 93
پیشنهاد چهارم ............................................................................................... 93
منابع ................................................................................................................95
جریانات دو فازی در درون لوله ها :
پس از کشف چاههای نفت و انجام کارهای مربوط به حفاری مرحله استخراج نفت و انتقال آن به محل مورد نظر پیش می آید .
عمده ترین وسیله بکار رفته در فرایند انتقال نفت و گاز خط لوله است در مسیر حرکت سیال در لوله اتفاقات گوناگونی روی می دهد که باعث بوجودآمدن مسائل ویژه ای در درون لوله می شود اعم از ایجاد افت فشار ‚ ایجاد رژیم های حرکتی مختلف و بوجود آمدن جریانهای حرکتی گوناگونی که با توجه به خصوصیات سیال در حال حرکت می توان به آنها دست یافت.در این قسمت اساس کار ما بر پایه بررسی کلیه اتفاقات رخ داده در خط لوله مورد نظر و همچنین ارائه راهکارهای مفید جهت بهبود مشکلات موجود در خط لوله که وظیفه حمل محصول تولید شده از چاه را بر عهده دارد استوار است. پرو فایل مسیر ارائه شده در پروژه وهمچنین خواص مربوط به چاهها بر اساس داده های واقعی و موجود در منطقه نفتی گچساران است که به علت محرمانه بودن اطلاعات با نام [X1معرفی شده است.نتایج بیان شده در این پروژه بوسیله نرم افزار HYSYS و قسمت مربوط به طراحی خطوط لوله به نام PIPESYS حاصل شده است.در این قسمت سعی شده که محدوده تغییر متغیرها تا حد امکان در حدود معقول و قابل دسترسی باشد تا جنبه عملی قضیه تا حد امکان حفظ شود.
اهمیت اصلی پروژه بیشتر از این جهت است که نتایج حاصله در احداث خطوط لولة مربوط به چاههای تازه تاسیس مجاور مورد استفاده قرار گیرد.
مفاهیم بنیادی و معادلات اساسی جریانهای دو فازی
الگوهای جریان دو فازی درون خط لوله
مبانی طراحی خطوط لوله انتقال جریانهای دو فازی
مفاهیم بنیادی و معادلات اساسی جریان های دو فازی
یکی از پارامترهای مهم در طراحی خطوط لوله انتقال جریان های چند فازی تعیین تعداد فازهای موجود در سیستم هنگام فرایند انتقال و توزیع می باشد. بهمین منظور قبل از پرداختن به مفا هیم بنیادی مورد استفاده در طراحی خطو ط لوله جریانهای چند فازی ابتدا رفتار فازی سیالات چند فازی مورد بحث و بررسی قرار می گیرد.
برای بررسی وتوصیف رفتارهای فازی سیالات چند فازی نیاز به درک صحیح و دقیق نمودارهای فازی سیالات چند فازی ترکیبات هیدروکربوری (سیستم های چند جزئی ) می باشد بطوریکه نتایج نادرست حاصل از پیش بینی غیر صحیح رفتار فازی سیا لات چند فازی منجر به طراحی غیر قابل قبول سیستم های انتقال جداسازی و سایر عملیات جریانهای چند فازی می شود.
- نمودارهای فازی مخلوط های هیدروکربوری:
با توجه به اینکه وضعیت سیستم های علاوه بر مشخص شدن متغیر های دما وفشار به ماهیت اجزای تشیکل دهنده وغلظت هر یک از اجزای سیستم بستگی دارد.لذا توضیح و نمایش رفتار فازی سیستم های هیدرو کربوری چند جزئی بسیار مشکل تر از سیستم های تک جز ئی است. تعاریف زیر در توصیف نمودارهای فازی سیستم های هیدروکربوری چند جزئی ارائه شده است:
فشار بحرانی میعان:
حداکثر فشاری که تحت آن مایع می تواند وجود داشته باشد (نقطه N)
دمای بحرانی میعان:
حداکثر دمائی است که تحت آن مایع و بخار در حالت تعادل با یکدیگر می تواند وجود داشته باشد (M)
ناحیه معکوس:
ناحیه ای است که برخلاف انتظار معمول با کاهش فشار درصد مایع افزایش یافت و درصد بخار کاهش می یابد که به آن ناحیه تبخیر معکوس میعانی می گویند همچنین باکاهش دما درصد بخار افزایش می یابد و درصد مایع نیز کاهش می یابد که به آن ناحیه تبخیر معکوس گفته می شود.
خطوط کیفیت:
خطوط نمایش درصد مایع و بخار که به موازات منحنی های شبنم و جوش بوده و در نقطه بحرانی به هم می رسند خطوط کیفیت نامیده می شوند.
معمولا برای سیستم های چند جزئی متغیر دیگری به نام ترکیب سازنده به نمودارهای فازی اضافه می شود بطوریکه محل قرار گرفتن خطوط کیفیت در نمودارهای فازی بستگی به ترکیب سازنده خواهد داشت .باید توجه داشت که تعریف نقطه بحرانی یک سیستم تک جزئی به صورت دمائی که بالاتر از آن نمی توانستیم سیستم را مایع کنیم برای برای سیستم های چند جزئی دیگر قابل تعمیم نمی با شد.
پروژه جریانات دو فازی درون لوله ها