Движение ГЖС в вертикальной трубе. Зависимость подачи жидкости от расхода газа в подъемнике. КПД процесса. Удельный расход газа. Зависимость оптимальной и максимальной подач от относительного погружения подъемника

С увеличением Ɛ: Величины   увеличиваются по линейному закону. Величины  всегда остаются меньше соответствующих и, вначале с ростом  Ɛ увеличиваются, а при 0,5<Ɛ<1 начинают уменьшаться. При Ɛ=1 кривая q(V) выходит из начала координат, т.е =0. Наибольшая величина   достигается при Ɛ=0,5-0,6.

Пузырьковая (тонкодисперсная  структура) На участке НКТ, где Р<Рнас, газовые пузырьки, выделяющиеся из нефти, более или менее равномерно пронизывают массу нефти. Газовые пузырьки очень маленькие и имеют большую плотность, поэтому архимедова сила мала. Такая незначительная скорость всплытия в расчетах может не учитываться. Пробковая – в результате снижения давления при движении смеси вверх по трубе, газовые пузырьки расширяются, увеличивают объемное газосодержание потока до 20-25%. В дальнейшем при поступлении новых количеств газа, пузырьки газа сливаются, образуя глобулы больших размеров (несколько см), скорость всплытия – десятки см/с. Это ухудшает энергетические показатели подъема. Кольцевая – газ с распыленными в нем каплями жидкости движется непрерывным потоком, увлекая по стенкам трубы пленку жидкости. Скорость газа по отношению к жидкости несколько м/с. На возникновение той или иной структуры оказывает влияние: вязкость нефти, наличие в ней различных ПАВ, способствующих диспергации газа в потоке. Устойчивость газожидкостного потока к структурообразованию определяется: динамическим напором. поверхностным натяжением на границе фаз. вязкостью и плотностью фаз. геометрией канала.

Подъем жидкости из скважин всегда сопровождается выделением газа.Для понимания процессов подъема жидкости из скважин, умения проектировать установки для подъема и выбирать необходимое оборудование, необходимо знать законы движения ГЖС в трубах.При всех способах добычи движение ГЖС возможно либо на всем пути от забоя до устья, либо на большей части этого пути.

Зависимость подачи ГЖП от расхода газа  q(V) (левая ветвь кривой крутая, правая - пологая) Для всех точек кривой постоянным является Р1, так как погружение h не изменяется. Для данной кривой её параметром является относительное погружение Ɛ =h/L

ГЖП характеризуется семейством кривых q(V), имеющих параметр Ɛ

Увеличение диаметра требует большего расхода газа, так как объем жидкости, который необходимо разгазировать для достижения заданной величины ρс,  возрастает пропорционально квадрату диаметра.Зависимость положения кривых q(V) от диаметра трубы

КПД процесса движения ГЖС.  Удельный расход газа. Зависимость оптимальной и максимальной подач от относительного погружения подъемника

К.п.д. будет иметь максимальное значение в той точке, в которой отношение q/V максимально. Но q/V= tgφ. Только для касательной tgφ будет иметь максимальное значение. В точке касания получают   оптимальный дебит q опт.

Удельный расход газа V/q=Rобращается в бесконечность для точек начала и срыва подачи. Для режима оптимальной подачи при максимальном к.п.д. R минимально.