"> 3. Перекачування термооброблених нафт
термообробки називається теплова обробка високопарафіністой нафти, що передбачає її нагрівання до температури, що перевищує температуру плавлення парафінів, і подальше охолодження із заданою швидкістю, для поліпшення реологічних параметрів.
Перші в нашій країні досліди по термообробці нафт були виконані в 30-х роках. Так, термічна обробка нафти Ромашкинского родовища дозволила знизити її в'язкість більш ніж в 2 рази і зменшити температуру застигання на 20 градусів.
Встановлено, що поліпшення реологічних властивостей нафт пов'язано з внутрішніми змінами в них, що відбуваються в результаті термообробки. У звичайних умовах при природному охолодженні парафінистих нафт утворюється кристалічна парафінова структура, що надає нафти властивості твердого тіла. Міцність структури виявляється тим більше, чим вище концентрація парафіну в нафті і чим менше розміри утворюються кристалів. Здійснюючи нагрів нафти до температури, що перевищує температуру плавлення парафінів, ми добиваємося їх повного розчинення. При наступному охолодженні нафти відбувається кристалізація парафінів. На величину, число і форму кристалів парафіну в нафті впливає співвідношення швидкості виникнення центрів кристалізації парафіну і швидкості росту вже кристалів, що виділилися. Асфальто-смолисті речовини, адсорбируясь на кристалах парафіну, знижують його поверхневий натяг. У результаті процес виділення парафіну на поверхні вже існуючих кристалів стає енергетично більш вигідним, ніж утворення нових центрів кристалізації. Це призводить до того, що в термообработанной нафти утворюються досить великі кристали парафіну. Одночасно через наявність на поверхні цих кристалів адсорбованих асфальтенов і смол сили коагуляційного зчеплення між ними значно послаблюються, що перешкоджає утворенню міцної парафінової структури.
Малюнок 5 - Відновлення ефективної в'язкості озексуатской (1) і Жетибайске (2) нафт в часі після термообробки
Ефективність термообробки залежить від температури підігріву, швидкості охолодження і стану нафти (статика або динаміка) в процесі охолодження. Оптимальна температура підігріву при термообробці знаходиться експериментально, найкращі умови охолодження - в статиці.
Слід мати на увазі, що реологічні параметри термообработанной нафти з плином часу погіршуються і зрештою досягають значень, які нафту мала до термообробки (малюнок 5). Для озексуатской нафти цей час становить 3 доби, а для мангишлацької - 45. Так що не завжди достатньо термічно обробити нафту один раз для вирішення проблеми її трубопровідного транспорту. Крім того, капітальні вкладення lt; # 214 src= doc_zip7.jpg / gt;
Малюнок 6 - Принципова технологічна схема «гарячої» перекачування
У міру руху в магістральному трубопроводі нафту за рахунок теплообміну з навколишнім середовищем остигає. Тому по трасі трубопроводу через кожні 25-100 км встановлюють пункти підігрівання. Проміжні насосні станції розміщують відповідно з гідравлічним розрахунком, але обов'язково поєднують з пунктами підігріву, щоб полегшити їх експлуатацію. Зрештою нафту закачується в резервуари кінцевого пункту, також обладнані системою підігріву.
Перекачування нафти по «гарячих» трубопроводах ведеться за допомогою звичайних відцентрових насосів. Це пов'язано з тим, що температура перекачується нафти досить висока, і тому її в'язкість невелика. При виштовхуванні остигнула нафти з трубопроводів використовуються поршневі насоси, наприклад марки НТ - 45. Для підігріву нафти використовують радіантні-конвекційні печі, ККД яких досягає 77%.
Але практично всі магістральні нафтопроводи неізотермічні. Від температури залежить в'язкість перекачується нафти, гідравлічний опір трубопроводу, подача Q і тиск P відцентрових насосів (ЦБН). Отже, собівартість перекачування також залежить від температурного режиму трубопроводу. Тому розрахунок експлуатаційних режимів для літніх і зимових умов, квазістаціонарних і нестаціонарних, повинен виконуватися з урахуванням теплообміну трубопроводу з навколишнім середовищем. Неізотермічних потоку може бути викликана різними причинами:
. Температура вузький нафти може підвищуватися в міру її проходження на перегонах між насосними станціями за рахунок виділення тепла тертя. Аналіз фактичного матеріалу по 19-ти магістральних трубопроводах, включаючи нафтопроводи Дружба raquo ;, Шаим - Тюмень, Олександрівське - Анжеро - Судженськ, Усть - Балик - Омськ, нафтопроводи Західної та Північно-Західного Сибіру, ??Верхньо - Волзькі, нафтопроводи Тебук - Ухта, Уса - Ухта та ін., виявив явні, в 1,5-2 рази по відношенню до середнього значення, зміни коефіцієнта теплопередачі. Цей факт свідчать також про нестаціонарності теплообміну трубопроводів з навколишнім середовищем. Нестабільність теплогідравлічних р...
