Osnovi tehnologije i tehnoloski kompleksi

Ovaj udžbenik je plod bogatog profesorskog iskustva autora i predstavlja kombinaciju osnovnih zakona idealnih i realnih gasova i tečnosti, hidrostadike i hidrodinamike, bogato ilustrovanih računskim primerima iz svake od navedenih oblasti. U knjizi je dat registar jedinica i čitav niz korisnih tabela.
1. Uvod 1
1.1. Iz istorije nafte i prirodnog gasa 1
1.2. Svetske rezerve nafte i gasa 2
1.2.1. Svetske rezerve, potrošnja i eksploatacija nafte 2
1.3. Naftno-gasna ležišta 3
2. Prirodne bitumije 4
2.1. Klasifikacija kaustobiolita i bitumija 5
2.2. Petrobitumije 6
3. Tečne petrobitumije-nafta 7
3.1. Sastav i fizičke karakteristike nafte 7
3.1.1. Sastav 7
3.1.1.1. Parafini 7
3.1.1.2. Cikloparafini 8
3.1.1.3. Аromati 8
3.1.1.4. Hibridni ugljovodonici 9
3.1.1.5. Heteroatomska jedinjenja 9
3.1.1.6. Sumporna jedinjenja 10
3.1.1.7. Аzotna jedinjenja 10
3.1.1.8. Jedinjenja kiseonika 11
3.1.1.9. Metali 11
3.2. Fizičke karakteristike nafte 13
3.2.1. Površinski napon 13
3.2.2. Gustina 13
3.2.3. Viskozitet 15
3.2.3.1. Viskozitet nafte 21
3.2.4. Klasifikacija fluida na njutnovske i nenjutnovske fluide 21
3.2.5. Isplake 23
3.2.5.1. Viskozitet isplake 24
3.2.6. Stišljivost nafte 25
3.2.7. Toplotne karakteristike 26
a. Tačka zamućenja 26
b. Tačka tečenja (ili stinjavanja) 26
c. Tačka smrzavanja 26
d. Filtrabilnost 26
a. Toplotna vrednost, toplotna moć, toplota 26
b. Isparljivost 27
c. Tačka paljenja 27
d. Tačka gorenja 27
3.2.8. Destilacija 27
3.2.9. Аnilinska tačka 27
3.2.10. Dielektrična svojstva nafte 28
3.2.11. Optička svojstva 28
a. Indeks refrakcije 28
b. Refrakcijska disperzija 28
c. Specifična refrakcija 28
3.3. Klasifikacija i karakterizacija nafte 29
3.3.1. Razlike u osobinama nafte u okviru naftnog sloja 29
3.3.2. Empirijska karakerizacija nafte 29
a. Karakterizacioni broj (K) 29
b. Indeks korelacije (Ik) 30
3.3.3. Strukturno-grupna analiza 30
3.3.4. Podela nafti na osnovu grupnog sastava 30
3.4. Svetske rezerve, potrošnja i eksploatacija nafte 30
4. Sastav i fizičko hemijske karakteristike slojne vode 44
4.1. Fizičko-hemijske karakteristike slojne vode 45
4.1.1. Gustina slojne vode 47
4.1.2. Viskozitet slojne vode 47
4.1.3. Koeficient toplotne ekspanzije 48
4.1.4. Faktor kompresibilnosti 48
4.1.5. Zapreminski koeficient 48
4.1.6. Soli slojnih voda-elektroliti 48
4.1.7. Koeficient rastvorljivosti 49
5. Gasovite petrobitumije-gasovi 50
5.1. Sastav i fizička svojstva gasa 50
5.2. Prednosti i nedostaci naftnih gasova 51
5.3. Poreklo, geneza i tipovi ležišta PNG 51
5.4. Klasifikacija ležišta prirodnog naftnog gasa 52
5.5. Sastav i fizičko hemijska svojstva prirodnih gasova 53
5.6. Terminologija 54
5.7. Osobine prirodnih naftnih gasova 55
5.8. Ugljovodonici u prirodnim naftnim gasovima 55
5.9. Neugljovodonici u prirodnim naftnim gasovima 56
5.10. Hemijski sastav PNG iz gasno-kondenzatnih ležišta 57
5.11. Hemijski sastav kaptažnih naftnih gasova 57
5.12. Poreklo i osobine neugljovodonika u PNG 57
5.13. Svetske rezerve, potrošnja i eksploatacija gasa 60
5.13.1. Lokacije super gigantskih gasnih polia 64
5.13.2. Države i regije sa najvećim rezervama gasa u periodu 1982/1992 65
5.13.3. Prognoze za otkrivanje novih rezervi PNG 65
5.13.4. Tokovi proizvodnje PNG u svetu 65
6. Teorijski uvod vezan fenomene gasnih i tečnih ugljovodonika 70
6.1. Nauka koja se bavi proučavanjem fizičkih promena 70
6.2. Osnovi tehnologije-prirodni zakoni 74
6.3. Osnovni pojmovi mehanike 77
7. Njutnovi zakoni 77
8. Dimenzije i merne jedinice 79
8.1. Dimenzije 79
8.2. Merne jedinice 79
8.2.1.1. Internacionalni sistem (SI) 79
8.2.1.2. Osnovne i izvedene jedinice 80
8.2.1.3. Dopunske merne jedinice 81
9. Zakonitosti i jednačine koje određuju karakteristike idealnih gasova 85
9.1. Boyleov zakon 85
9.2. Charles-ov zakon. 86
9.3. Gay-Lussacov - Amontonov zakon 86
9.4. Avogadrov zakon 87
9.5. Zakon idealnog gasa, kombinovana jednačina 88
9.6. Jednačina idealnog gasnog stanja 88
9.7. Opšta i individualna gasna konstanta 89
10. Gasne smeše, Molarna masa, molarna zapremina, Avogadrov broj 96
10.1. Daltonov zakon za gasne smeše 98
10.2. Amagatov zakon za gasne smeše 99
11. Fizičke-hemijske osobine prirodnih naftnih gasova 105
11.1. Gustina naftnih gasova 105
11.2. Viskoznost naftnih gasova 108
11.3. Toplota sagorevanja: 108
11.4. Vlažnost prirodnih naftnih gasova. 109
11.5. Tačka rose 109
11.6. Vlažnost naftnih gasova 109
11.7. Rastvorljivost gasa u nafti i vodi 110
11.8. Koeficijent degazacije 111
11.9. Pritisak zasićenje naftnog gasa 112
12. Realan gas 122
12.1. Korekcije za realne gasove 122
12.2. Van der Waalsova jednačina stanja 122
12.3. Faktor kompresibilnosti 122
12.4. Jednačina stanja realnog gasa (JS, engl. compressibility real gas equation) 123
12.5. Zakon (načelo) korespondentnih stanja (ZKS) 124
12.6. Kritični parametri naftnih gasova 125
12.7. Generalizovana korelacija za određivanje Z-faktora smese 126
12.8. Primena faktora kompresibilnosti 128
12.8.1. Zapreminski koeficient 128
12.8.2. Zapreminski faktor realnog gasa (Bg). 128
13. Mehanika fluida 139
13.1. Pojam i priroda fluida 139
14. Statika fluida 140
14.1. Masene i površinske sile 140
14.2. Hidrostatički pritisak 140
14.3. Ojlerove diferencijalne jednačine ravnoteže 141
14.4. Bilans sila za ukupnu zapreminu 142
14.5. Paskalov zakon 143
14.6. Sile hidrostatičkog pritiska 143
14.7. Hidrostatička sila na dno posude 144
15. Hidrodinamika fluida. Zakon kontinuiteta 151
15.1. Režimi strujanja fluida 152
15.2. Ekvivalentni prečnik međucevnog prostora 155
15.3. Strujanje kroz cevne vodove 156
15.4. Bernulijeva teorema 157
15.5. Primena Bernulijeve teoreme na strujanje idealnih i realnih fluida 157
15.6. Primena Bernulijeve teoreme na gasove 162
16. Primena Bernulijeve jednačine na merenje brzine strujanja 178
16.1. Direktna merenja 178
16.2. Dinamička merenja 178
17. Bušenje 188
18. Osnovne postavke i delovi postrojenja za bušenje 191
18.1. Tehnološki proces bušenja 191
18.2. Podela bušaćih postrojenja 192
18.3. Delovi bušaćih postrojenja 193
18.3.1. Rotaciona dleta 193
18.3.1.1. Opterećenje na dleto 195
18.3.1.2. Uklanjanje razrušenih čestica (reznica) 195
18.3.2. Toranj 195
18.3.3. Pogonski sastav 196
18.3.3.1. Pogonski motori – 196
18.3.3.2. Prenosnici 197
18.3.4. Sistem za manipulaciju alatima 198
18.3.4.1. Dizalica 198
18.3.4.2. Sistem koturača 199
18.3.4.3. Bušaće uže 200
18.3.4.4. Sistem bušaćih alatki 201
18.3.4.5. Isplačna glava 201
18.3.4.6. Radna šipka i rotacioni sto 201
18.3.4.7. Bušaće alatke 203
18.3.5. Sistem za ispiranje 204
18.3.5.1. Fluid za ispiranje (isplaka) 204
18.3.5.2. Bazeni i isplačne sisaljke 205
18.3.5.3. Vibracijona sita 205
18.3.6. Sustem za kontrolu ušća bušotine 206
18.3.6.1. Preventerski sistem 206
18.3.6.2. “ Koomey” uređaj 207
18.3.6.3. Podesiva mlaznica (Choke) 207
18.3.6.4. Odvajači gasa 208
18.3.7. Pomoćna sredstva 208
19. Priprema nafte i gasa za transport 210
19.1. Fazni dijagram 210
20. Priprema nafte za transport 213
20.1. Analize koje se rade kod nafte i proizvoda za isporuku 213
20.2. Oprema koja se koristi za dobijanje deklarisanog kvaliteta 214
20.3. Tehnološka šema procesa sabiranja i primarne obrade nafte i gasa 215
20.4. Izdvajanje vode iz nafte 216
20.5. Odsoljavanje nafte 216
20.6. Uređaji za izdvajanje nafte iz ležišne vode 216
20.7. Separatori 217
20.7.1. Princip rada separatora 217
20.8. Osnovni delovi vertikalnog separatora 218
20.8.1. Različiti tipovi separatora, po nameni 220
21. Priprema prirodnog gasa za transport 221
21.1. Industrijski postupci za sušenje prirodnog gasa: 222
21.2. Degazolinaža prirodnog gasa - izdvajanje gazolina iz prirodnog gasa. 223