آموزش ها مهندسی شیمی علم و دانش مهندسی شیمی

آموزش نرم افزار OLGA-گام هفتم/جريان سه فازي(ماجول آب) و جداكننده ها و كنترلر ها

محمدرضا فرزان
نوشته شده توسط محمدرضا فرزان

در ادامه ی گامهای قبل و به عنوان آخرین بخش از آموزش نرم افزار الگا، به بررسی و شبیه سازی جریان 3 فازی با در نظر گرفتن فاز آب و همچنین نحوه ی استفاده از جداکننده ها و کنترلرها در خطوط لوله و در شبیه سازی با این نرم افزار آموزش داده می شود.

گزينه آب در اين كيس براي مشخص كردن اثر انباشت آب در لوله در نرخ جريان توليد 60kg/s مي باشد.

در دايركتوري Gas Condensate يك پروژه جديد به نام {Three Phase.opp بسازيد. حالا يك كيس جديد به نام   {Simplified.opi} درست كنيد و يك كيس ساخته شده از روي ديگري با نام {Water 60.opi} نيز بسازيد و براي جلوگيري از هرگونه ويرايش ناخواسته، كيس اصلي را از پروژه حذف كنيد. نرخ جريان ورودي را نيز به 60kg/s تغيير دهيد.

گزينه OPTION بايد جهت انعكاس مشكل يك جريان سه فازي بازبيني شود.

در ماجول FA-model آيتم WATEROPTION بايد بوسيله روشن كردن WATERFLASH و DISPERSIONVISCو WATERSLIP  انجام شود.

از فايل مشخصات سيال threephase00.tab كه در تمرين PVTSIM ساختيد استفاده كنيد( به ياد داشته باشيد برچسب را در قسمت كليد واژه هاي FILES اصلاح كنيد و برچسب FLUID را نيز براي مسير جريان تغيير دهيد.

آيتم WATERFRACTION در قسمت SOURCE بايد بر روي 0.05 تنظيم شود(براي مثال سيال ورودي شامل 5% وزن آب آزاد با چشم پوشي از آبهاي اشباع شده در فاز گازي است)

فشار در مرز خروجي بايد تا مقدار 715 psia كاهش يابد

زمان ادغام (integration) بايد بر روي 2.5 روز تنظيم شود. مطمئن شويد تناوب پلات شما منطقي باشد.

متغير پلات محتويات آب كل در مسير جريان (WATC) را به كليد واژه پلات TREND اضافه كنيد و جزء حجمي آب (HOLWT) را به پلات PROFILE اضافه كنيد.

همچنين در فايل ورودي *.out “اطلاعات منبع جرمي” را چك كنيد.

كيس را با نام ديگري ذخيره كنيد و TOTALWATERFRACTION را به  -1 in در source تغيير دهيد. براي مثال مقدار كل آب در سيال ورودي از آب آزاد در جدول PVT به علاوه هر آب اشباع شده در فاز گازي بدست آمده است. كيس را دوباره اجرا كنيد و نتايج را مقايسه و تفاوتها را توضيح دهيد.

فكسي دريافت كرديد؟ نتايج طي دو ساعت آماده است؟

فكس دريافتي اي ضميمه شده است كه شما بايد ظرف مدت 2 ساعت به آن پاسخ دهيد.

راهنمايي ها:

جدول مشخصات سيال بايد شرايط استاندارد را پوشش دهد.

ابعاد مورد نياز را در قسمت ويرايش ابعادي Geometry Editor ايجاد كنيد

مطمئن شويد كه متغير هاي زير براي تحليل ساخته شده اند:

  • متغير هاي پروفايل: HOL, ID, QLT, QG
  • متغيرهاي TREND : PT در ورودي
  • متغيرهاي TREND: QLT, QG at outlet

گزينه دما داده نشده است و مقدار U (U-value) در HEATTRANSFER تنظيم شده است.

ما در نظر داريم يك خط لوله به طول 5.6 مايل( 9 كيلومتر) در آبهاي نسبتا كم عمق به يكي از پلتفرمهاي دريايي مان در ابوظبي تاسيس و راه اندازي كنيم. در فاز توليد اوليه جريان پايدار است( در واقع در فاز اول نفتي). نگراني اصلي ما پايداري جريان است چرا كه حركت غير منتظره گاز (break-through) پيش بيني مي شود در سال چهارم توليد اتفاق بيفتد. GOR توقع مي رود از 280 به 985 Sft³/Sbl در سال چهارم توليد برسد. با به مقداري آناليز پايداري جريان اوليه نياز داريم كه مطمئن شويم نگراني مان با مقدار GOR برابر با 985 Sft³/Sbl   ( » 175 Sm³/Sm³) برطرف شده است.

برخي داده ها:

قطر داخلي لوله:  11.7 متر معادل با  0.297 اینچ

فشار عملياتي جداكننده در اولين مرحله: 840  psia معادل با 58 بار

دماي سرچشمه جاري :  175° درجه فارنهایت معادل با 79°C

دماي كف دريا:  57° فارنهایت معادل با  14°C

مقدار كلي: U =  0.44  Btu/ft²/h/F  معادل با 2.5 W/m²/C)

مقدار توليد طراحي شده:  18,000 Sbbl/day 2,862 معادل با  Sm³/d)

برش آب =  0

به پيوست تركيب مخزن ذخيره ( كه داراي GOR برابر 1125 Sft³/Sbbl مي باشد) و نقشه حدودي پروفايل خط لوله تقديم حضور مي گردد. پيشاپيش از جواب فوري شما كمال تشكر را داريم.

آناليز سيال:

عنصر مول %
N2 0.69
CO2 0.54
C1 54.85
C2 4.85
C3 2.23
IC4 2.15
NC4 2.44
IC5 2.56
NC5 5.31
C6 5.57
C7+ 18.81

مشخصات C7+ :

وزن مولكولي =  350 kg/kmol و چگالي = 870 kg/m3

جداكننده ها و كنترلر ها

توصيف كيس

در اين تمرين ما يك جدا كننده داراي  كنترلر را در نظر مي گيريم كه نشان دهيم چگونه خط لوله را با تجهيزات و امكانات دريافتي تلفيق مي كنند. از فايل ورودي ساخته شده در تمرين ميعان گاز با نرخ جريان 20kg/s شروع مي كنيم و تغييرات زير را انجام مي دهيم:

  • ارزيابي آخرين لوله را در خط جريان تنظيم كنيد تا افقي شود.
  • يك مقطع اضافه به انتهاي خط لولهبراي جداساز اضافه كنيد.(راهنمايي : اين مقطع مي تواند قطري برابر با ادامه خط لوله باشد، اما حجم بايد برابر با حجم جداكننده باشد) جداكننده 8 فوت قطر و 20 فوت طول دارد.
  • دو مقطع 150 متري بعد از مقطع داراي جداكننده اضافه كنيد. اين مقاطع خروجي گاز جداكننده را مدل مي كند.
  • براي كنترل سطح مايع در جدا كننده يك كنترلر اضافه كنيد. كنترلر بايد داراري يك فاكتور تقويت كننده 10وثابت كامل 1E10 و ثابت فرعي صفر باشد و بايد داراي حداقل 25% ارتفاع مخزن را داشته باشد  ( راهنمايي: از اصطلاح HOL براي نشان دادن كسر حجم مخزن در اُلگا استفاده مي شود).
  • يك جدا كننده دو فازي عمودي اضافه كنيد. اُلگا از شما يك متغير “train” خواهد خواست كه در اين كيس گاز است، چرا كه ابعاد جريان سرايزري جداكننده خروجي گاز است. از والوهاي 3 اينچي بعنوان والو كنترل سطح نفت و دور ريز اضطراري استفاده كنيد. فشار پشتي براي دو والو بياد به ترتيب 300 و 200 psia باشد. براي والو از CD شماره1 استفاده كنيد. سطح “بالا-بالا” در مقدار 40% حجم تنظيم شده است، در حالي كه سوئيچ سطح پايين در مقدار 15% حجم تنظيم شده است. تنظيم مجدد زباله اضطراري 50% حجم است.
  • متغير هاي پلات trend براي جريان گاز را در خروجي گاز جداكننده (GG) ، سطح مايع در جداكننده ( LIQLV)، جريان جرمي نفت در جداكننده نرمال دور ريز نفت و دور ريز اضطراري نفت (GNODHL and GEODHL) اضافه كنيد. همچنين خروجي كنترلر (CONTR) را براي كنترلر سطح مايع اضافه كنيد، اين كنترلر باز شدن سطح والو كنترل نفت را خواهد داد.

شبيه سازي را براي 15 ساعت راه اندازي كنيد و سطح مايع را در جداكننده و جريان مايع را خراج از جدا كننده مشاهده كنيد كه آيا كنترلر سطح بدون ايراد كار مي كند يا خير. خروجي كنترلر براي كنترلر سطح را چك كنيد تا مشخص شود مقدار دور ريز مايع منطقي هست يا نه.

[تعداد رای:3]

درباره نویسنده

محمدرضا فرزان

محمدرضا فرزان

کارشناسی مهندسی نفت-بهره برداری
کارشناسی ارشد مهندسی شیمی-ترمودینامیک

درج دیدگاه