2. Определение потерь напора на трение для всех режимов.

Потеря напора на преодоление трения h_T по длине трубопровода круглого сечения при любом режиме течения определяется по формуле Дарси-Вейсбаха:(1);Тогда потери давления будут(2);

Если скорость w выразить через объемный расход и площадь сечения из уравнения то уравнение (1) примет вид:(3)

В наклонном трубопроводе: (4);(5)

+ - когда сумма участков подъема по высоте больше суммы участков спуска; - - когда наоборот.где l – длина трубопровода, м; d- внутренний диаметр, м; ρ- плотность жидкости, кг/м³; ΔZ- разность геодезических отметок начала и конца трубопровода, м; g- ускорение силы тяжести, м/с²;

λ- коэф. гидравлич. сопр-я, который в общем случае зависит от числа РейнольдсаRe и относительной шероховатости стенки тр-да (6); где ε– относительная шероховатость.(7) где Δ– абсолютная эквивалентная шероховатость выбирается по таблице, мм;d- внутренний диаметр трубы, мм.

Абсолютная эквивалентная шероховатость – это такая высота шероховатости, при которой в квадратичной зоне сопротивления потери напора равны потерям напора для данной естественной шероховатости трубы.

Для ламинарного режима движения (R_е <R_екр) коэффициент гидравлического сопротивления зависит только от параметра Рейнольдса:

Rекр = 2320

(8). Если учесть, что (9)

и подставить выражение (9) в (8), то получим (10)

В этом случае выражение (1) принимает вид формулы Пуазейля: (11);(12)

При турбулентном режиме движения (R_е >R_екр) различают три зоны сопротивления.

1. Зона гидравлически гладких труб (

- (13) формула Блазиуса, используемая при R_е ≤10⁵. Здесь сопротивление шероховатых и гладких труб одинаково.

В зависимости от скорости течения и вязкости жидкости одна и та же труба может быть гидравлически гладкой и гидравлически шероховатой.

2. Зона шероховатых труб или смешанного трения

():- (14) формула Альтшуля.

3. Зона вполне шероховатых труб или квадратичная зона

():(15) - формула Шифринсона.

Для нефтепроводов наиболее характерны режимы гладкого или смешанного трения.

3 Источники пластовой энергии.

Приток жидкости и газа из пласта в скважины происходит под действием сил, на природу и величину которых влияют виды и запасы пластовой энергии. В зависимости от геологического строения района и залежи приток нефти, воды и газа к скважинам обусловливается:

1) напором краевых вод;

2) напором газа, сжатого в газовой шапке;

3) энергией газа, растворенного в нефти и в воде и выделяющегося из них

при снижении давления;

4) упругостью сжатых пород;

5) гравитационной энергией.

В зависимости от вида преимущественно проявляющейся энергии вводят понятия режимов работы залежи: водонапорный, режим газовой шапки (газонапорный), растворенного газа, упругий или упруговодонапорный, гравитационный и смешанный.

Водонапорный режим газовых месторождений, так же как и нефтяных залежей, возникает при наличии активных краевых вод или при искусственном заводнении пласта. Газовый режим залежи (или режим расширяющегося газа) возникает при условии, когда единственным источником является энергия сжатого газа, т. е. когда пластовые воды не активны.

Запасы пластовой энергии расходуются на преодоление сил вязкого трения при перемещении жидкостей и газов к забоям скважин, на преодоление капиллярных и адгезионных сил.