Вариант 1 (стр. 1 )

Вариант 1.

Задача1.

Пластовая вода плотностью 1086 кг/м3 и нефть плотностью 840 кг/м3 при добыче образуют эмульсию. Рассчитать плотность эмульсии, если известно, что она содержит 45% чистой воды, а минерализация обусловлена NaCl.

Дано: ρв = 1086 кг/м3; ρн = 840 кг/м3; gо = 45%;

Найти: ρэ =?;

Задача 2.

При прохождении нефтегазовой смеси через штуцер в сепараторе образуются капли нефти диаметром 30 мкм. Смесь находится под давлением 2 МПа при 293 К. Найти скорость осаждения капель нефти и определить пропускную способность вертикального гравитационного сепаратора по газу, если его диаметр 0,9м, ρн = 800 кг/м3 ρг = 1,21 кг/м3, Z = 1, μг = 1,2 Па*с (вязкость газа в рабочих условиях).

Дано: D = 0,9 м, P = 2 МПа, T = 293 К, Z = 1, d = 30 мкм, ρн = 800 кг/м3, ρг = 1,21 кг/м3,

μг = 1,2 Па*с

Найти: Wн =?, V =?

Задача 3.

При перекачке нефти вязкости n=0,0520*10-4 м2/с с расходом Q=8,45 дм3/с по трубопроводу внутренним диаметром d=117мм и абсолютной эквивалентной шероховатости D=0,010мм постепенно на его стенках образовался слой парафина толщиной d=6мм.

Рассчитайте во сколько раз изменятся потери напора на трение?

Задача 4.

Рассчитать суммарные напряжения, возникающие в трубопроводе, по двум методикам и определить расчетную методику. Исходные данные для расчета следующие: максимальное рабочее давление р=2,5МПа; средний диаметр трубопровода D=0,25м; δ=4,5мм; модуль упругости металла Е=2,1*105 МПа; радиус изгиба трубопровода R=100м; коэффициент линейного расширения α=1,2*10-6(град)-1; температурный перепад, принимаемый положительным числом при нагревании ∆t=200С.

Задача 5.

Определить длину теплообменника для нагревания G1 = 15000 кг/ч раствора от температуры t'1= 150С до t''1 = 900C. Удельная теплоемкость раствора ср = 4050 Дж/(кг *0С). Для нагревания используется G2 = 34 000 кг/ч парового конденсата при температуре t'2= 1200С. Теплообменник имеет 109 труб диаметром 25 х 2 мм. В межтрубном пространстве установлены перегородки. Коэффициенты теплоотдачи: для раствора, движущегося по трубкам, α1= 520 Вт/(м2 *°С), для конденсата, движущегося в межтрубном пространстве, α2= 2300 Вт/(м2 *°С); теплопроводность стенки труб λст = 45 Вт/(м *°С), толщина слоя отложений на стенках труб δотл = 0,4 мм, а их теплопроводность λотл = 1,5 Вт/(м *°С).

Задача 6.

Определить производительность горизонтального сепаратора по газу, если его диаметр равен 0,9 м, длина 4,5 м. Расстояние от верхней образующей до уровня нефти 0,45 м. Рабочее давление 10 кгс/см2, температура 300 К. Капельки нефти, оседающие в потоке газа, имеют диаметр 25 мкм, относительная плотность газа по воздуху ρ' = 0,95, вязкость газа 0,000011 Па*с, Z = 0,95; плотность нефти 780 кг/м3, плотность воздуха (при Н. У.) 1,205 кг/м3.

Дано: D = 0,9 м, Р = 10 кгс/см2, l = 4,5 м, ρн = 780 кг/м3, T = 300 К, ρв = 1,205 кг/м3 h = 0,45 м, dн = 25 мкм, Z = 0,95, ρ' = 0,95, μг = 0,000011 Па*с;

Найти: V =?

Задача 7.

Температура попутной воды в технологическом процессе последовательно принимает значения 0, 15, 25, 33 и 45 оС, а солесодержание ее равно 200 г/л. Определить изменение плотности и вязкости минерализованной воды в технологическом процессе.

Дано: S = 200 г/л; t = 0, 15, 25, 33, 45 оС

Найти: ρвп(t) =?, μвп(t) =?

Задача 8.

На нефтепроводе диаметром D=500 мм, перекачивающем 70,0т/ч нефти с плотностью ρ = 820 кг/м3 и вязкостью ν=0,40 см2/с, имеется сдвоенный участок из труб с внутренним диаметром D2 = 300 мм и D1 = 500 мм одинаковой длины. Определить расходы и гидравлический уклон на сдвоенном участке.

Задача 9.

Рассчитать количество ингибиторов для следующих условий движения газа по газопроводу: начальные давление газа в газопроводе 0,981 МПа (10кгс/см2) и температура +25 оС, конечные давление 0,1962 МПа (2 кгс/см2) и температура 0 оС; количество газа, транспортируемого по газопроводу, равно 900 тыс. м3/сут. Относительная плотность газа по воздуху 0,7.

Дано: Pн = 0,981 МПа; tн = 25 оС; Pк = 0,1962 МПа; tк = 0 оС; G = 900 тыс. м3/сут; Δ = 0,7;

Найти: суточный расход диэтиленгликоля (ДЭГ) qcут =?

Задача 10.

Определить плотность природного газа при нормальных условиях для следующих данных по составу и объемному содержанию его компонентов, % по объему: метан - 93, этан – 4, пропан – 1, бутан – 0,6 , пентан - 0,2, углекислый газ – 0,2, азот – 1.

Вариант 2.

Задача1.

Пластовая вода плотностью 1005,3 кг/м3 и нефть плотностью 864 кг/м3 при добыче образуют эмульсию. Рассчитать плотность эмульсии, если известно, что она содержит 45% чистой воды, а минерализация обусловлена NaCl.

Дано: ρв = 1005,3 кг/м3; ρн = 864 кг/м3; gо = 45%;

Найти: ρэ =?;

Задача 2.

При прохождении нефтегазовой смеси через штуцер в сепараторе образуются капли нефти диаметром 95 мкм. Смесь находится под давлением 0,70 МПа при 298 К. Найти скорость осаждения капель нефти и определить пропускную способность вертикального гравитационного сепаратора по газу, если его диаметр 2,2м, ρн = 818 кг/м3 ρг = 1,80 кг/м3, Z = 1, μг = 3*10-5 Па*с (вязкость газа в рабочих условиях).

Дано: D = 2,2 м, P = 0,70 МПа, T = 298 К, Z = 1, d = 95 мкм, ρн = 818 кг/м3, ρг = 1,80 кг/м3,

μг = 3*10-5 Па*с

Найти: Wн =?, V =?

Задача 3.

При перекачке нефти вязкости n=0,0480*10-4 м2/с с расходом Q=9,15 дм3/с по трубопроводу внутренним диаметром d=129мм и абсолютной эквивалентной шероховатости D=0,015мм постепенно на его стенках образовался слой парафина толщиной d=7мм.

Рассчитайте во сколько раз изменятся потери напора на трение?

Задача 4.

Рассчитать количество ингибиторов для следующих условий движения газа по газопроводу: начальные давление газа в газопроводе 0,981 МПа (10кгс/см2) и температура +25 оС, конечные давление 0,1962 МПа (2 кгс/см2) и температура 0 оС; количество газа, транспортируемого по газопроводу, равно 900 тыс. м3/сут. Относительная плотность газа по воздуху 0,7.

Дано: Pн = 0,981 МПа; tн = 25 оС; Pк = 0,1962 МПа; tк = 0 оС; G = 900 тыс. м3/сут; Δ = 0,7;

Найти: суточный расход диэтиленгликоля (ДЭГ) qcут =?

Задача 5.

Диаметр отстойника 3,4 м, плотность нефти 860 кг/м3, воды 1100 кг/м3, обводненность эмульсии на входе 30 %, вязкость нефти 5 мПа * с. Оценить пропускную способность отстойника по жидкости.

Задача 6.

В холодильнике, представляющем собой теплообменник типа «труба в трубе», требуется охладить горячую нефть расходом G2=10000 кг/ч и теплоемкостью Сн=2200Дж/кг*0С от температуры до .

Начальная температура охлаждающей воды , теплоемкость воды Св=4190Дж/кг*0С. Коэффициент теплопередачи К=290 Вт/м2*0С.

Определить необходимую поверхность теплообмена и расход воды при прямотоке и противотоке.

Задача 7.

Выразить массовую концентрацию каждого углеводорода в смеси массой 200кг, состоящей из 80 кг метана СН4, 40 кг этана С2Н6, 50кг пропана С3Н8, 20кг бутана С4Н10, 10кг пентана С5Н12.

Задача 8.

В начало сборного коллектора длиной L= 10 км, диаметром D = 0,2 м подают товарную нефть в количестве G=Gт+Gп=180 т/ч, вязкостью μ= 20мПа*с и ρ= 800 кг/м3. Из сборного коллектора нефть отбирают в трех точках соответственно с q1 = 20 т/ч, q2 = 50 т/ч и q3= 100 т/ч. Расстояния от начала коллектора и до точек отбора нефти следующие: l1=4000 м, l2=200м, l3=3000м. Определить общий перепад давления, если начальное давление равно 1,6 МПа. Сборный коллектор проложен горизонтально и местных сопротивлений не имеет.

Задача 9.

Определить потери бензина в июне от одного «малого дыхания» в стальном цилиндрическом вертикальном резервуаре объемом 4600 м3 (d = 22,8 м, H = 11,4 м, высота конуса крыши h = 0,47 м), установленного в Москве и заполненного наполовину (Нг = 0.5 Н). Температура начала кипения бензина tнк = 46 оС. Среднее атмосферное давление Ра = 105 Па. Среднемесячная температура воздуха в июне в Москве tbср = 17.8 оС. Среднемесячная минимальная температура tbmin = 12,3 оС. Амплитуда суточного колебания температуры газового пространства резервуара Δtг = 27,8 оС.

Дано: V = 4600 м3; tнк = 46 оС; Д = 22,8 м; Ра = 105 Па; Н = 11.4 м; tbср = 17,8 оС; h = 0,47 м; tbmin = 12,3 оС; Нг = 0,5 Н; Δtг = 27,8 оС;

Найти: Gtмд =?

Задача 10.

Определить необходимый диаметр горизонтального отстойника для предварительного сброса воды с относительной высотой водяной подушки в нем ε = 0,46, если максимальная нагрузка на него по жидкости не превысит 6300 т/сут, а обводненность эмульсии в зоне отстоя колеблется от 30 до 45 %. Вязкость нефти в условиях эксплуатации отстойника из-за температурных колебаний может изменяться от 3,5 до 4 мПа*с.

Вариант 3.

Задача 1.

Пластовая вода плотностью 1101,5 кг/м3 и нефть плотностью 872 кг/м3 при добыче образуют эмульсию. Рассчитать плотность эмульсии, если известно, что она содержит 20% чистой воды, а минерализация обусловлена CaCl2.

Дано: ρв = 1101,5 кг/м3; ρн = 872 кг/м3; gо = 20%;

Найти: ρэ =?;

Задача 2.

При прохождении нефтегазовой смеси через штуцер в сепараторе образуются капли нефти диаметром 95 мкм. Смесь находится под давлением 0,35 МПа при 303 К. Найти скорость осаждения капель нефти и определить пропускную способность вертикального гравитационного сепаратора по газу, если его диаметр 1,4м, ρн = 838 кг/м3 ρг = 0,75 кг/м3, Z = 1, μг = 1,3*10-5 Па*с (вязкость газа в рабочих условиях).