Дослідження реологічних властивостей нафти
Методи транспортування по трубопроводах високов'язких нафт
У звичайних умовах нафта є колоїдним розчином в якому асфальтени служать тонкої дисперсної середовищем, а рідкі вуглеводні і смоли дисперсійним середовищем алкани нафт при звичайній температурі перекачування, можуть знаходиться як в газоподібному так і в рідкому, і твердому стані. Але починаючи з гексадекану алкани стають твердими речовинами які містяться в нафтах частково в розчиненому, а частково в кристалічному стані.
В даний час відомо і в тому чи іншому обсязі застосовуються такі способи перекачування:
) Перекачування з підігрівом на головний і проміжних станціях (гаряча перекачування)
) Перекачування з подорожнім підігрівом трубопроводу
) Перекачування в суміші з маловязкими нефтями, вуглеводневими розчинниками або газом (газовим конденсатом) або СО2
) Перекачування аномальних нафт по шару води (гідроперекачка) - рух нафти по кільцевому шару води між нефтеного ядром і стінками труби
) Перекачування з попередньою термообробкою, яка знижує міцність структури нафти (перекачування після термодеструктівних обробки)
) Перекачування з використанням депресорних присадок
Гаряча перекачування
Незважаючи на те, що на сьогоднішній день найбільш освоєна технологія гарячої перекачки raquo ;, її застосування вимагає колосальних витрат, процес теплообміну між нафтою і навколишнім середовищем набуває першочергового значення. У таких умовах особлива увага приділяється теплової ізоляції гарячих нафтопроводів raquo ;, що призводить до значного зниження витрат і дозволяє знизити енерговитрати до допустимих значень з пониженням температури в нафти.
Гідростатичне опір в трубопроводах, особливо малого діаметра, зростає, виникає турбулентний режим, запарафініваніе і в кінцевому рахунку створюється аварійна ситуація, і зупинка руху рідини по трубопроводу і зупинка підігріву сприяють активації обкладання парафіну. Існуючі способи збільшення пропускної здатності діючих трубопроводів передбачають застосування дорогих хімічних реагентів або вимагають підвищення енерговитрат для підтримки температури нафти в заданому межі по всій трасі трубопроводу.
Важливим завданням при транспорті високов'язких і парафінистих нафт стає визначення обсягу парафіну який може відкладеться в нафтопроводі, що знаходиться в прямій залежності від інтенсивності кристалізації.
Подорожній підігрів
В даний час відомі наступні теплоносії для забезпечення колійного підігріву:
водяна пара
гаряча вода
електро енергія
На сьогодні встановлено, що підігрів за допомогою гарячої води і пари в якості теплоносіїв економічно вигідний тільки на трубопроводах невеликої довжини. При значній довжині нафтопроводу для підтримки теплопроводі, достатнього тиску і температури, необхідно встановити спеціальне обладнання, внаслідок чого такі системи підігріву значно здорожують.
Перспективним методом попутного підігріву магістрального нафтопроводу є електричний (у тому числі з використанням скін-ефекту) який здійснюється подачею електроенергії безпосередньо на тіло трубопроводу або оснащенням трубопроводу спеціальними електроізольований підігрівниками.
Даний спосіб недостатньо освоєний на практиці.
Перекачування в суміші
Для істотного зниження в'язкості нафти потрібно залучення в суміш великої кількості розріджувача, який (як правило) є цінним вуглеводневим сировиною. Експериментальні дослідження показали значну ефективність даного методу, однак його застосування скрутно через відсутність в місцях видобутку в'язких і парафінистих нафт, розріджувача в потрібному обсязі.
Одним з перспективних напрямків розвитку даного методу є використання в якості розріджувача газового конденсату.
Для визначення оптимальної технології перекачування з розріджувачів необхідно брати до уваги реологічнівластивості та нафти і розріджувача, особливість експлуатації трубопроводів і ряду інших секторів.
Однак в деяких випадках застосування розріджувача призводить до інтенсивного відкладенню парафіну на стінці труби.
Зі зменшенням в'язкості нафти викликаної розріджувачем молекули смол і парафінів легше проходять через тонкий пристінний шар н...
