Гидравлический расчёт трубопроводов ГК Миррико
Описание услуги
Гидравлический расчет трубопровода – это определение пропускной способности трубы либо потерь напора перемещения жидкости или газа. Является способом диагностики нефтепроводов для обеспечения заданной пропускной способности.
Поддержка пропускной способности – сохранение постоянной скорости перемещения жидкости. Для этого насос должен обеспечивать напор, который позволит ей преодолевать гидравлическое сопротивление – потери, вызванные трением. Среди причин – местные сопротивления (вентили, изгибы, повороты), разницы геометрической высоты трубы и др.
Диагностика, выполненная при помощи гидравлического расчета, позволяет подобрать насос необходимой для данного трубопровода производительности, а также дать оценку технологической эффективности применения противотурбулентной присадки (ПТП) – реагента, который обеспечивает ламинарный (без перемешивания) режим течения топлива при перекачке по трубопроводу.
Как рассчитывается
Гидравлический расчет трубопроводов проводится на основе ряда формул, в которых учитываются разные переменные: скорость движения, вязкость жидкости; диаметр трубы и др. Опросный лист, предшествующий работе над гидравлическим расчетом, включает параметры:
· Характеристики трубопровода: длина участка трубы, диаметр трубопровода, материал, из которого он сделан и др.
· Характеристики перекачиваемой жидкости: коэффициент вязкости, плотность и расход жидкости на участках трубопровода
· Режим перекачки: скорость движения рабочей среды в трубах, мощность насоса
Услуга гидравлического расчета трубопроводов в ГК «Миррико»
Дивизион «Добыча» группы компаний «Миррико» по запросу Заказчика выполняет гидравлический расчёт трубопроводов, прогноз и оценку технологической эффективности противотурбулентной присадки. После сбора исходных данных производится расчет, демонстрирующий эффективность работы противотурбулентной присадки и возможные достижимые параметры по увеличению пропускной способности трубопровода, снижению давления).
· эффективность ПТП
· необходимая дозировка
· расход на перекачку
· наибольшая пропускная способность нефтепровода системы
После сбора данных составляется подробный отчёт, он включает выводы и рекомендации к дальнейшему применению противотурбулентных присадок.
Заказчиками услуги гидравлического расчета трубопровода уже стали такие нефтегазодобывающие и нефтетранспортные компании, как ПАО «НК «Роснефть», ПАО «НОВАТЭК», ПАО «Газпром», ПАО «Транснефть».
В арсенале ГК «Миррико» имеется широкий портфель присадок и химических реагентов для увеличения пропускной способности трубопроводов, в их числе собственный уникальный продукт – противотурбулентная присадка M-FLOWTREAT (при меньшей цене сопоставима по эффективности с зарубежными аналогами), она повышает пропускную способность нефтепроводов, снижает внутритрубное давление и энергозатраты при перекачке.
Преимущества использования M-FLOWTREAT: сохранение физико-химических характеристик перекачиваемой жидкости, возможность применения совместно с нефтепромысловыми реагентами, эффективность при минимальных дозировках. Присадка применяется на всех типах трубопроводов: межпромысловые и магистральные нефтепроводы, магистральные нефтепродуктопроводы, магистральные конденсатопроводы. Возможен индивидуальный подбор рецептур для подвидов перекачиваемой жидкости: нефть, товарные нефтепродукты.
По завершении ОПИ специалистами ГК «Миррико» оформляется подробный отчёт, включающий в себя выводы и рекомендации к дальнейшему применению.
DiPC Engineer гидравлические расчеты бурения
|
|
|
гидравлический расчет промывки скважины
Программа «DiPC Engineer» включена в Единый реестр российских программ для ЭВМ и баз данных по Приказу Минкомсвязи РФ от 30.
11.2020 №634 Приложение №1 №пп. 21, реестровый № 7340.
DiPCEngineer® – это прикладное программное обеспечение, позволяющее произвести гидравлический расчет циркуляционной системы при бурении скважины любой геометрии (в том числе наклонных, горизонтальных) и конфигурации. Алгоритмы расчетов основаны на методиках Е.Г. Леонова и В.И. Исаева для различных реологических моделей промывочной жидкости.
Преимущества
- Оперативный анализ ЭЦП при бурении (с шламом) и циркуляции
- Прогнозирование безопасного проведения спускоподъёмных операций
- Расчет потерь давления для углеводородных буровых растворов по реальной кривой течения
- Оптимизация режима промывки для долота
- Расчет объемов бурового раствора и времени циркуляции
- Анализ давлений при варьировании расхода бурового раствора
- Готовый отчет в текстовом файле для передачи заказчику
Особенности
- Автономный процессорный ключ защиты ПО SenseLock– гарантия информационной безопасности
- Шаг расчета 30 см позволяет отследить каждый элемент колонны и каждый проблемный пропласток
- Графический вывод результатов по глубине и стволу скважины
Применение
- Любые конструкции и геометрии скважин (профили с седлом)
- Любые типы буровых растворов с индивидуальными кривыми течения
- Высокотемпературные скважины
- Подходит и для проектирования и для оперативного анализа процесса бурения
Гидравлический расчет циркуляционной системы в процессе бурения подразумевает под собой определение оптимального расхода промывочной жидкости и ее физических свойств (плотность, параметры реологической модели) для обеспечения выноса шлама, предотвращения нефтегазоводопроявлений и поглощений бурового раствора.
Процесс работы в ППО DiPCEngineer включает в себя несколько этапов:
- занесение исходных данных,
- проведение расчета, анализ,
- вывода результата отчета в файл и окно программы.
Первый этап задания исходных данных разбит на отдельные блоки: занесение геологических данных, профиля скважины, её конструкции, значений рассчитываемого режима бурения скважины, свойств промывочной жидкости, параметров компоновки низа бурильной колонны и наземной обвязки. Блочная система занесения исходных данных позволяет интегрировать общие исходные данные для разных расчетов, что сокращает время работы в программе. Данная опция может быть полезной для кустовых площадок с одинаковым геологическим строением, схожими компоновками, наземной обвязкой и т.п.
При работе с программой особое внимание нужно уделять качеству исходных данных, которое напрямую влияет на точность результата расчета. Перед непосредственным расчетом в ППО DiPCEngineer выполняется блок проверки внесенных значений каждого раздела.
ППО DiPCEngineer разработано не только для проектных организаций, но и для полевых инженеров с целью проведения оперативных расчетов в процессе бурения скважины. Программа позволяет пользоваться пополняемой базой данных различных элементов бурильной колонны и обсадных труб, что сокращает время работы в ППО DiPCEngineer.
В качестве результата расчета ППО DiPC Engineer формирует графики распределения манометрического давления по стволу скважины как в бурильной колонне, так и в кольцевом пространстве. В графическом виде выводятся значения индекса очистки ствола скважины, градиенты давлений, азимут траектории. Формируются таблицы с потерями давления на каждом элементе инструмента и прочее. Все расчётные данные выводятся в окно программы и отчетный текстовый документ, готовый к распечатке и подписанию. Текстовый документ можно редактировать, вставлять в проектную или отчетную документацию, требуемую заказчиком.
В июле 2018 года был выпущен пакет обновления программы, дающий существенное улучшение функционала программы. Изменения и дополнения функционала коснулись следующего:
- Добавлен расчет оптимизации долота
- Модифицирован расчет по модели Гершеля-Балкли
- Модифицирован расчет по Шведову-Бингаму (уточнение коэффициентов при расчете коэффициентов сопротивления)
- Добавлен расчет по степенной модели Оствальда
- Добавлена выгрузка и загрузка проекта целиком в и из одного файла
- Программа переведена на английский язык
- Добавлена база данных проектов
- Для всех реологических моделей:
— учет сжимаемости бурового раствора,
— расчет температуры бурового раствора по стволу скважины при циркуляции,
— расчет свойств бурового раствора по стволу скважины,
— расчет гидростатики с учетом сжимаемости и термического расширения,
— справочник параметров для термических расчетов,
— поэлементный расчет всех параметров и давлений, вывод в таблицу и в Excel,
— вывод любого графика в отдельное окно (двойной щелчок) для увеличенного просмотра,
— изометрическая визуализация профиля.
Кроме того, более удобным стал и интерфейс программы, который избавился от лишних действий оператора по подтверждению введенной информации. Программа дополнена многочисленными проверками вводимых данных, что позволяет оператору быстро вносить коррективы до запуска процедуры расчёта. Наиболее значимые изменения интерфейса состоят в следующем:
- Нет необходимости сохранять и добавлять в расчет данные на каждой вкладке
- При заполнении КНБК и бурового раствора теперь вы видите активный интервал конструкции и параметры режима бурения скважины
- При работе с КНБК заблокировано заполнение избыточных данных об элементах
- Программа производит автоматическую сортировку и пересчет данных по геологии, профилю и КНБК при переходе с соответствующих закладок
- Наличие базы данных всех проектов и возможности выгрузки целого проекта в отдельный файл
- Просмотр данных при загрузке ранее сохраненных закладок
Программа формирует отчёт в формате MS Word.
Содержание отчёта может быть настроено по желанию заказчика. Кроме того, в обновлённой версии программы доступна функция выгрузки всех исходных данных и полной таблицы результатов в MS Excel.
ППО DiPC Engineer зарегистрировано в Федеральном институте промышленной собственности.
Свидетельство № 2015661304
Гидравлические расчеты и формулы — Гидравлика онлайн
Поделиться этой публикацией
07 октября
Харпер Дженни2021-10-12T10:16:52+01:00
К Харпер Дженни Центр технических знаний Комментарии отключены на Гидравлические расчеты и формулы
Нужна помощь с гидравлическими расчетами? Наши опытные технические инженеры могут помочь с подробным расчетом для вашего конкретного проекта и приложения. Для начала мы подготовили для вас краткий обзор.
Есть много гидравлических расчетов. Например, расчет выходной мощности.
Гидравлическая мощность определяется как произведение потока на давление. Гидравлическая мощность, обеспечиваемая насосом:Пример: если насос подает 180 литров в минуту и давление 250 бар, то гидравлический расчет мощности первичного двигателя насоса:
Мощность = (250 x 180 ) ÷ 600 = 75 кВт **
** при КПД 100%; Эффективность 90% будет равняться 75 ÷ 0,9= 83,3кВт. Это всегда будет зависеть от типа используемого насоса, т. е. шестеренчатого, лопастного или поршневого и т. д.
Общий КПД насоса, ηtotal, необходимо учитывать при расчете потребляемой мощности насоса. Этот КПД является произведением объемного КПД ηvol и гидромеханического КПД ηhm. Потребляемая мощность = Выходная мощность ÷ ηобщ. В среднем для аксиально-поршневых насосов ηобщ = 0,87.
Кроме того, источник энергии (например, дизельный двигатель или электродвигатель) должен иметь мощность не менее 75 ÷ 0,87 = 86 [кВт].
Гидравлические двигатели и цилиндры, которые насос снабжает гидравлической энергией, также имеют КПД.
А общий КПД системы (без учета перепада давления в гидротрубах и клапанах) в итоге составит примерно 0,75.
Цилиндры обычно имеют общий КПД около 0,95. А гидравлические аксиально-поршневые моторы и насосы имеют 0,87. Кроме того, общие потери мощности в гидравлической передаче энергии составляют около 25% и более при идеальном диапазоне вязкости 25–35 [сСт].
Выполните следующие 3 шага, чтобы рассчитать требуемую максимальную выходную мощность дизельного двигателя.
ЭТАП 1
Сначала проверьте точку максимальной мощности, т. е. точку, в которой соотношение давления и расхода достигает своего максимального значения. Базовая оценка будет следующей:
Где:
Qtot = теоретический расход насоса для потребителей, не включая утечки, в точке максимальной мощности.
Pmax = фактическое давление насоса в точке максимальной мощности.
Примечание: η — общий КПД = (выходная механическая мощность ÷ входная механическая мощность). Для приблизительных оценок η = 0,75, хотя обычно вы можете добавить 10-20% в зависимости от приложения к этому значению мощности.
ЭТАП 2
Рассчитайте требуемый рабочий объем насоса по требуемой максимальной сумме расхода для потребителей в наихудшем сценарии и оборотах дизельного двигателя в этой точке. Максимальный расход может отличаться от расхода, используемого для расчета мощности дизельного двигателя.
Средний объемный КПД насоса, поршневые насосы: ηvol= 0,93
ЭТАП 3
Расчет производительности предварительного охладителя: Отвод тепла от баков гидравлического масла, клапанов, труб и гидравлических компонентов составляет менее нескольких процентов в стандартном мобильном оборудовании и мощность кулера должна включать в себя некоторые запасы. Минимальная производительность охладителя, Ecooler = 0,25Ediesel
Не менее 25 % потребляемой мощности должно рассеиваться охладителем при длительном использовании пиковой мощности. Однако в обычном случае пиковая мощность используется только в течение коротких периодов, поэтому фактическая требуемая мощность охладителя может быть значительно меньше.
Объем масла в гидравлическом баке также действует как аккумулятор тепла при использовании пиковой мощности.
Эффективность системы очень сильно зависит от типа гидравлического рабочего оборудования, используемых гидравлических насосов и двигателей, а также от потребляемой мощности гидравлики. Каждая цепь должна быть оценена, а цикл нагрузки оценен. Новые или модифицированные системы всегда должны быть проверены на практике, охватывая все возможные циклы нагрузки.
Простой способ измерения фактических средних потерь мощности в системе состоит в том, чтобы оборудовать машину испытательным охладителем и измерить температуру масла на входе в охладитель, температуру масла на выходе из охладителя и расход масла через охладитель, когда машина находится в нормальном рабочем режиме. По этим цифрам можно рассчитать рассеиваемую мощность тестового кулера, которая равна потерям мощности при стабилизации температуры. По результатам этого теста можно рассчитать фактический требуемый охладитель для достижения заданной температуры масла в масляном баке.
Одной из проблем может быть сборка измерительного оборудования в линию, особенно расходомера масла.
Основные гидравлические формулы | Flodraulic Group
Давление, сила и мощность Взаимосвязь:
Давление (psi) = усилие (фунты) / площадь (дюйм²)
Сила (фунты) = площадь (дюйм²) x давление (фунт/кв. дюйм)
Площадь (дюйм²) ) = сила (фунты) / давление (psi)
Мощность жидкости, л.с. :
Мощность жидкости, л.с.0007
Взаимосвязь крутящего момента и мощности:
Крутящий момент (фут-фунт) = мощность (л.с.) x 5252 / скорость (об/мин)
Мощность (л.с.) = крутящий момент (фут-фунт) x скорость (об/мин) (об/мин) = мощность (л.с.) x 5 252 / крутящий момент (ft·lbs) радиус в квадрате (дюймы) )
Конец штока поршня (кольцевой конец) Площадь (дюйм²) = площадь поршневого цилиндра (дюйм²) — площадь штока (дюйм²)
Сила цилиндра (фунты) = давление (psi) x площадь (дюйм²)
Скорость цилиндра (фут/мин) = 19,25 x скорость потока (галлонов в минуту) / площадь (дюйм²)
(разделите на 60, чтобы преобразовать скорость в футы /сек)
Скорость цилиндра (дюйм/мин) = скорость потока (куб.
дюйм/мин) / площадь (кв. дюйм)
(обратите внимание, что 1 галлон США = 231 куб. дюйм)
Время цилиндра (сек.) = площадь (кв.дюйм ) x ход цилиндра (дюймы) x 0,26 / расход (гал/мин)
Расход цилиндра (гал/мин) = 12 x 60 x скорость цилиндра (фут/с) x площадь (дюйм²) / 231
Объем цилиндра (галлоны) = площадь цилиндра (кв. дюйм) x ход цилиндра (дюймы) / 231
Основные расчеты гидравлического двигателя :
куб. дюйм/об) / 6,28
(также можно использовать мощность (л.с.) x 63 025 / скорость (об/мин)
Скорость двигателя (об/мин) = 231 x расход (гал/мин) / объем двигателя (куб. дюйм/об)
Мощность двигателя (л.с.) = крутящий момент (в фунтах) x скорость двигателя (об/мин) / 63 025
Расход двигателя (гал/мин) = скорость двигателя (об/мин) x рабочий объем двигателя (куб. дюйм/об) / 231
Рабочий объем двигателя (куб. дюйм/об) = крутящий момент (в фунтах) x 6,28 / давление (psi)
Основные расчеты насоса :
Расход насоса на выходе (галлонов в минуту) = скорость насоса (об/мин) x производительность насоса (куб.
дюйм/об) / 231
Скорость насоса (об/мин) = 231 x расход насоса (галлонов в минуту) / рабочий объем насоса (куб. дюйм/об)
Мощность насоса (л.с.) = расход (гал/мин) x давление (psi) / 1,714 x КПД насоса
(Может также использоваться мощность в лошадиных силах (л.с.) = крутящий момент (в фунтах) x скорость насоса (об/мин) / 63 025)
Крутящий момент насоса (в фунтах) = давление (psi) x рабочий объем насоса (куб. дюйм/об) / 6,28
(Может также использоваться мощность (л.с.) x 63 025 / объем насоса (куб. дюйм/об)
Формулы производства тепла : Преобразование тепла в другие единицы измерения мин = 33 000 футо-фунтов/мин = 746 Вт
Мощность (л.с.) = давление (psi) x расход (гал/мин) / 1714 -или- БТЕ/ч = 1½ x psi x gpm
1 БТЕ/ч = 0,0167 БТЕ/мин = 0,00039 л.с. = 105 БТЕ/мин = 57 750 фут-фунтов/мин = 1 305 Вт
- Большая часть этого тепла будет возвращаться в резервуар.
- Обратите внимание, что тепло вырабатывается каждый раз, когда не производится выходная механическая работа
Общая холодопроизводительность стального резервуара: HP (тепло) = 0,001 x TD x A
TD = разность температур масла в резервуаре и окружающего окружающего воздуха
A = общая площадь поверхности резервуара в квадратных футах (включая дно, если оно приподнято) :
Расчетная мощность привода насоса: 1 л.с. входного привода на каждый 1 галлон в минуту при выходе насоса 1500 фунтов на кв.0007
Емкость резервуара (галлоны) = длина (INS) x ширина (INS) x высота (INS) / 231
Сжимаемость масла: приблизительное уменьшение объема на 1/2 % на каждые 1000 фунтов на квадратный дюйм давления
Сжимаемость воды: 1/3 % приблизительного уменьшения объема на каждые 1000 фунтов на квадратный дюйм давления
Мощность нагрева гидравлического масла: каждый 1 ватт повышает температуру 1 галлона масла на 1°F в час
Рекомендации по скорости потока в гидравлических линиях:
- 2 до 4 футов/сек = линии всасывания
- 10–15 фут/с = напорные линии до 500 фунтов на кв. дюйм
- 15–20 фут/с = линии давления 500–3 000 фунтов на кв. дюйм
- 25 фут/сек = линии давления более 3 000 фунтов на квадратный дюйм
- 4 фута/сек = любые маслопроводы в системах воздух-над-маслом
дюймСкорость потока нефти в трубе: скорость (фут/сек) = расход (гал/мин) x 0,3208 / внутренняя площадь трубы (кв. дюйм)
Формулы площади окружности:
- Площадь (кв. дюйм) x r², где π (пи) = 3,1416, а r = радиус в дюймах, возведенный в квадрат
- Площадь (кв. дюймы) = π x d² / 4 , где π (пи) = 3,1416, а d = диаметр в дюймах
- Окружность (дюймы) = 2 x π x r , где π (пи) = 3,1416, а r – радиус в дюймах
- Окружность (дюймы) = π x d , где π (пи) = 3,1416, а d = диаметр в дюймах
Обычно используемые эквиваленты гидросистемы :
Один галлон США равен:
- 231 кубический дюйм
- 3,785 литра (1 литр = 0,2642 галлона США)
- 4 кварты или 8 пинт
- 128 унций жидкости / 133,37 унций веса
- Вес 8,3356 фунтов
Одна лошадиная сила равна:
- 33 000 футофунтов в минуту
- 550 фут-фунтов в секунду
- 42,4 БТЕ/мин
- 2545 БТЕ в час
- 746 Вт
- 0,746 кВт
В фунтах на кв.