Проектирование подводного трубопровода с учетом рельефа дна моря

Проектирование подводного трубопровода с учетом рельефа дна моря[1]

Исходные данные для расчета транспорта многокомпонентного газа со Штокмановского ГКМ

Решение ищем численными методами с использованием процедур среды Mathematica.

Расчет по традиционной методике.

Физико-механические параметры трубопровода:

  • • длина трубопровода 550 км;
  • • максимальная глубина на месторождении 350 метров;
  • • труба 1020 х 27 мм;
  • • производительность 3 ниток трубопровода: каждая по 30 х 109 м3/год; производительность одной нитки трубопровода 70 х 106 м3/сутки;
  • • давление на входе 18.5 МПа.

Состав газа со Штокмановского ГКМ (взятый из примерного расчета в проектных расчетах, принятых в OLGA 2006) показан в таблице 7.

Кроме химического состава используется таблица молекулярных масс mi компонентов природных газов (см. таблицу 8).

Приведенная таблица химических компонентов газа используется как необходимый элемент при моделировании многофазных потоков по трубопроводам с морских нефтегазовых месторождений, который используется на компьютерном симуляторе OLGA 2006.

Таблица 7. Химический состав флюидов в естественном резервуаре

1. Азот (Nitrogen)

N2

2. Углекислый газ (Carbondioxide)

CO2

3. Сероводород (Hydrogensulfide)

H2S

4. Метан (Methane)

Cl

CH4

5. Этан (Ethane)

C2

C2H6

6. Пропан (Propane)

C3

СзН8

7. изо-Бутан (iso-Butane)

C4

C4H10

8. n-Бутан (n-Butane)

C4

C4H10

9. изо-Пентан (iso-Pentane)

C5

C5H12

10. n-Пентан (n-Pentane)

C5

C5H12

11. n-Гексан (n-Hexanes)

C6

СбН14

12. Гексан Methylcyclohexanes (Hexanes)

C7

C7H14

13. Гептан (Heptanes)

C7

14. Октан (Octanes)

C8

15. Нонан (Nonanes)

C9

16. Декан (Decanes plus)

C10+

-

Таблица 8. Молекулярная масса mi компонентов природных газов

Компонента

mi

1. Азот (Nitrogen)

28.013

2. Углекислый газ (Carbondioxide)

44.101

3. Сероводород (Hydrogensulfide)

34.080

4. Метан (Methane)

16.043

5. Этан (Ethane)

30.070

6. Пропан (Propane)

44.097

7. изо-Бутан (iso-Butane)

58.124

8. п-Бутан (n-Butane)

58.124

9. изо-Пентан (iso-Pentane)

72.151

10. п-Пентан (n-Pentane)

72.151

11. п-Гексан

86.178

12. i-Гексан Methylcyclohexanes (Hexanes)

98.189

13. Гептан (Heptanes)

100.205

14. Октан (Octanes)

114.232

15. Нонан (Nonanes)

128.259

16. Декан (Decanes plus)

142.286

Массовое содержание многокомпонентного газа (согласно таблице 7) задаем в виде:

  • 30.07(*
  • 44.097(
  • 58.124(
  • 58.124(
  • 72.151(
  • 72.151(
  • 86.178(
  • 5. Этан (Ethane)
  • 30.070*)

* 6. Пропан (Propane)

44.097

*),

* 7. Изо-бутан (iso-Butane)

58.124

*),

* 8. п-Бутан (n-Butane)

58.124

*),

* 9. Изо-пента> (iso-Pentane)

I

72.151

Г

*10. п-Пентан (n-Pentane)

72.151

*),

  • *11. п-Гексан
  • (n-Hexanes)

86.178’

9,

М = {28.014(*

1. Азот (Nitrogen) !

28.01зГ

44.0101(*

2. Углекислый га: (Carbondioxide)

44.101

L*)’

  • 16 043Г* ^етан (Methane) 16.043
  • 100.210(* Н’ Г^пта“ *)

v (Heptanes) 100.205 z

  • 114.00(*
  • 13. Октан (Octanes)
  • 114.232

Процентное содержание составляющих газа:

А = {0.1,1.640, 87.39, 5.75, 2.3, 0.48, 0.85, 0.26,0.3, 0.28,0.65,2.6 10-4};

Расчет средней плотности представлен ниже.

Length [А] ....

= Е St^wi/100

0.873854

Относительная плотность по воздуху вычисляется следующим образом:

д _ Pmix

“ 1.206

0.724589__________________________________________________________

Средняя массовая величина для представленного состава газа:

Length [А]

М„и = ? ^[[i]]Af[[i]]/100

  • 1=1
  • 19.5831_____________________________________________________________

Газовая постоянная смеси Rq равна

о 8.3143 103

Ло “ M,„id

424.566

Находим критические параметры газовой смеси:

Тсг = {126.2,304.26,190.66,305.46,369.9,425.2,408.1,

469.5,460.4, 507.3, 540.3, 568.6};

Рсг = {3.394,7.386,4.64,4.884,4.255,3.799,3.647,3.373,

3.392, 3.029, 2.736, 2.493};

Length [А]

^crMix = ? A[[i]]Tcr[[i]]/100

г=1

210.851_________________________________________________________

Length [А]

PerMix = ? Л[[г]]рсг[[г]]/100

г=1

4.65257______________________________________________________

Теплоемкость газа находим по формуле

сд(Р, Т) = 1.695 + 1.838 10 3Т + 1.96 106(Р - 0.1)Т-3;

cff(14.5,275)

3?55758

Коэффициент Джоуля-Томпсона рассчитываем по формуле

Di(P_,TJ = ? (-98 106Т-2 - 1.5);

сд*У1 )

Di(14.5,275)

3.22092

  • [1] 2 2008 года): Выбор трассы по отметкам глубин Баренцева моря.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >