Зменшення енерговитратності трубопровідного транспорту нафти шляхом впливу на її реологічні властивості - Автореферат

Вітчизняний і світовий досвід свідчить, що для високовязких швидкозастигаючих нафт найбільш ефективними методами впливу на їх реологічні характеристики з метою покращання транспортабельних властивостей і зменшення енерговитратності перекачування є застосування депресаторів та розріджувачів. Ефективним способом впливу на реологічні властивості маловязких нафт є додавання до них протитурбулентних присадок, які дають змогу гасити турбулентні завихрення потоку і тим самим помітно зменшують енерговитратність перекачування. Не дивлячись на практичне використання, на сьогодні метод транспортування маловязких нафт із протитурбулентними присадками ще недостатньо вивчений, немає чіткої картини впливу присадок на реологічні властивості нафт, відсутні методи розрахунку гідродинаміки нафтопроводу, що транспортує нафту з додаванням присадки. Відповідно до мети були визначені наступні задачі досліджень: встановити експериментальним шляхом вплив додавання депресатора і розріджувача на закономірності зміни реологічних характеристик і транспортабельних властивостей високовязкої долинської нафти у робочому діапазоні температур та одержати математичні моделі залежності реологічних параметрів нафти, що містить депресатор або розріджувач, від температури та концентрації; реологічний нафта енерговитратність трубопровідний експериментально дослідити вплив протитурбулентної присадки на закономірності зміни реологічних характеристик і транспортабельних властивостей маловязкої російської нафти у робочому діапазоні температур та одержати математичні моделі залежності реологічних параметрів нафти з протитурбулентною присадкою від температури та концентрації присадки; шляхом проведення теоретичних досліджень виявити взаємозвязок між реологічними властивостями високовязкої нафти, транспортабельні властивості якої покращені розріджувачем або депресатором, і зменшенням енерговитратності перекачування її нафтопроводом;Численні дослідження вітчизняних і зарубіжних вчених довели, що високовязкі парафінисті нафти за температур, близьких до температури їх застигання і нижчих, зазвичай відносяться до вязкопластичних рідин, транспортабельні властивості яких характеризують наступні параметри: початкове (статичне) і граничне динамічне напруження зсуву та пластична вязкість. Аналіз результатів досліджень свідчить, що вплив кожного типу протитурбулентної присадки на покращання реологічних та транспортабельних властивостей кожного сорту нафти індивідуальний, залежить від технології перекачування нафтопроводом. У результаті досліджень необхідно встановити взаємозвязок між транспортабельними властивостями російської нафти сорту Urals із додаванням протитурбулентної присадки “Liquid Power”ТМ і гідродинамічними та енергетичними параметрами її перекачування нафтопроводами. Другий розділ присвячений обґрунтуванню методики проведення та аналізу результатів експериментальних досліджень реологічних властивостей маловязкої російської нафти сорту Urals із додаванням протитурбулентної присадки “Liquid Power”ТМ, що покращує її транспортабельні властивості та зменшує енерговитратність перекачування нафтопроводами. Аналіз результатів експериментальних досліджень впливу протитурбулентної присадки “Liquid Power”ТМ на реологічні властивості російської нафти сорту Urals засвідчив, що із зростанням температури вплив присадки на динамічну вязкість нафти послаблюється, а збільшення концентрації присадки призводить до зростання динамічної вязкості нафти.Промислові експерименти виконувались при різних значеннях концентрації присадки та кінематичної вязкості транспортованої нафти, що відповідають літнім, осінньо-весняним і зимовим умовам перекачування. Відповідно до теоретичних основ турбулентності з врахуванням критеріїв моделювання потоку реальної рідини запропоновано таку математичну модель для визначення коефіцієнта гідравлічного опору нафтопроводу при перекачуванні нафти з додаванням протитурбулентної присадки: , (7) де - число Рейнольдса в нафтопроводі, обчислене за кінематичною вязкістю нафти з врахуванням впливу протитурбулентної присадки відповідно до результатів досліджень у розділі 2; - коригувальний коефіцієнт режиму руху, функція концентрації присадки і кінематичної вязкості нафти; - обємна концентрація протитурбулентної присадки в транспортованій нафтопроводом нафті. Якщо знехтувати безпосереднім впливом кінематичної вязкості нафти на коригувальний коефіцієнт режиму руху і обмежитись урахуванням більш впливового чинника - концентрації протитурбулентної присадки на зменшення енерговитратності перекачування, то можна запропонувати більш просту математичну модель для визначення коефіцієнта гідравлічного опору нафтопроводу при застосуванні протитурбулентних присадок, одержану нами шляхом обробки статистичної інформації з режимних параметрів роботи нафтопроводу Снігурівка-Одеса (для діапазону кінематичної вязкості нафти від 20?10-6 до 30?10-6 м2/с) Розрахунки свідчать, що математична модель (10) з максимальною похибкою ±12 % описує фактичні дані залежності коефіцієнт

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ