Методы перекачки высоковязких нефтей Текст научной статьи по специальности «Математика»

Methods of pumping high-viscosity oils Hamidollaev D. , Sadakbayeva D. (Republic of Kazakhstan)

Методы перекачки высоковязких нефтей Хамидоллаев Д. Т.1, Садакбаева Д. Б.2 (Республика Казахстан)

гХамидоллаев Даурен Талгатович /Hamidollaev Dauren - магистрант;

2Садакбаева Дамиля Беркайыровна /Sadakbayeva Damilya - магистрант,

Каспийский государственный университет технологий и инжиниринга имени Ш. Есенова,

г. Актау, Республика Казахстан

Аннотация: рассматриваются основные методы улучшения реологических свойств нефти, способы перекачки высоковязких нефтей.

Abstract: the main methods to improve the rheological properties of the oil, methods of pumping high-viscosity oils.

Ключевые слова: вязкость, парафины, перекачка, смешение, присадки.

Keywords: viscosity, paraffins, pumping, mixing, additives.

На сегодняшний день многие месторождения дают нефть, обладающую высокой вязкостью или большим количеством парафина. Говоря другими словами, быстро застывающую уже при плюсовых температурах. Транспортировка такой нефти имеет определенные сложности, так как нефть, застывая, образует в трубопроводе так называемую «колбасу», препятствующую дальнейшему течению нефти и нефтепродукта. Немаловажным фактором являются и потери нефти за счет налипания в трубопроводе.

Вопросом транспортировки высоковязких и парафинистых нефтей занимаются многие страны. На сегодняшний день основными методами увеличения текучести нефти являются:

1. Смешение вязких нефтей с маловязкими и совместная их перекачка.

2. Смешение и перекачка с водой.

3. Термообработка вязких нефтей и последующая перекачка.

4. Перекачка заранее нагретых нефтей.

5. Добавление присадок-депрессаторов в нефть.

Выбор оптимального метода обуславлен технико-экономическими расчетами.

Перекачка смешением нефтей

Одним из способов улучшения реологических параметров (вязкость, температура застывания, напряжение сдвига) вязких нефтей является их смешение с разбавителями. Разбавителями могут служить бензины, керосины, конденсаты, маловязкие нефти.

Нужное количество разбавителя, пропорции и выбор самого растворителя определяются для каждого сорта нефти путем лабораторных исследований. В некоторых случаях приходится использовать до 70 % разбавителя. Разбавление конденсатами, керосинами и бензинами на территории нашей республики не производится (применяется на нефтепроводе Ллойдминистер-Хардисти в Канаде).

Перекачка нефти с водой

Существует несколько вариантов транспортировки нефти с водой:

1) В трубопровод закачивают нефть с водой. Трубы на внутренней поверхности имеют винтообразную вырезку, придающую вращение потоку жидкости. Центробежная сила отбрасывает воду к стенкам трубы, и нефтепродукт двигается внутри водяного кольца. Разделение нефти на конечном этапе осуществляют любым удобным методом - отстоем, химическим методом и т.д.

Основной причиной слабого распространения данного метода является трудность производства винтообразных нарезок для внутренней поверхности трубы.

2) Образование смеси типа «нефть в воде». При этом не происходит контакта нефти с внутренней поверхностью трубы, так как частички нефти окружены водяной пленкой. Появляется водяное кольцо, внутри которого скользит водонефтяная смесь, понижаются затраты на трение при перекачке.

При резком уменьшении скорости перекачки и температуры смесь может перейти в тип «вода в нефти». Такая смесь будет иметь вязкость намного большую, чем у самой нефти. На устойчивость эмульсии типа «нефть в воде» влияют многие факторы. В результате исследований выявлено, что минимальное количество воды должно составлять 30 % от общего количества транспортируемой жидкости. Данный метод применяется в Индонезии [1].

Перекачка с термообработкой

Термообработка - нагрев нефти для изменения реологических параметров. Суть заключается в том, что нефть подвергается нагреву до определенной температуры, затем охлаждается с некой скоростью. Температура нагрева и скорость остывания подбираются для каждого сорта нефти отдельно. В результате резко снижаются вязкость и температура застывания. Если требуемые параметры сохраняются существенное время (одни нефти сохраняют свойства 3 дня, другие - 20 суток), то можно производить

перекачку, используя данный метод. На сегодняшний день термообработка используется на магистральном нефтепроводе в Индии.

Перекачка заранее нагретых нефтей

Данный метод является наиболее универсальным. При этом нефть подогревается на головной нефтеперекачивающей станции, затем по всей трассе через каждые 25 -100 км устанавливаются промежуточные станции подогрева. В мире эксплуатируется свыше 60 магистральных трубопроводов, по которым перекачивается нагретая нефть.

Перекачка нефтей с присадками

Применение нефтерастворимых присадок является распространенным способом в нашей стране. Молекулы присадок адсорбируются на поверхности кристаллов парафина, мешая их росту. Появляется суспензия парафина с огромным количеством маленьких кристаллов и высокой степенью дисперсности. При добавлении присадок нефть первоначально нагревают до полного растворения парафина, после чего нет необходимости в подогреве нефти на промежуточных станциях [2].

Литература

1. Методы перекачки высоковязких и высокозастывающих нефтей. [Электронный ресурс]. Режим

доступа: URL:http://borpak.ru/stati/metodi-perekachki-visokovyazkix-i-visokozastivayushix-nefteie-i-

nefteproduktov.html (дата обращения: 20.04.2015).

2. Специальные методы перекачки: конспект лекций. Коршак А. А. - УФА: Фонд содействия развитию научных исследований, 2000.-211. [Электронный ресурс]. Режим доступа: URL:http://oilandgas.ucoz.com/load/specialnye_metody_perekachki_konspekt_lekcij_korshak_a_a_ufa_fond _sodejstvija_razvitiju_nauchnykh_issledovanij_2000_211/1-1-0-10 (дата обращения: 20.04.2015).