Пилипів Любомир Дмитрович. Зменшення енерговитратності трубопро-відного транспорту нафти шляхом впливу на її реологічні властивості

brief description

Пилипів Любомир Дмитрович. Зменшення енерговитратності трубопро-відного транспорту нафти шляхом впливу на її реологічні властивості : Дис... канд. наук: 05.15.13 - 2007.

Пилипів Л.Д. Зменшення енерговитратності трубопровідного транспорту нафти шляхом впливу на її реологічні властивості.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.13 Нафтогазопроводи, бази та сховища. Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу. Івано-Франківськ, 2007.
Дисертація присвячена розробці методів оцінювання впливу реологічних характеристик малов’язких і високов’язких нафт на їх транспортабельні властивості та енерговитратність трубопровідного транспорту. Виконані експериментальні дослідження реологічних характеристик малов’язкої російської нафти, транспортабельні властивості якої покращені шляхом введення протитурбулентної присадки, та високов’язкої долинської нафти, транспортабельні властивості якої покращені шляхом введення депресатора або розріджувача - малов’язкої нафти Urals. Обґрунтований вибір реологічної моделі високов’язкої та малов’язкої нафт в широкому діапазоні температур та концентрацій добавок.
Розроблені математичні моделі залежності динамічної в’язкості нафти сорту Urals та коефіцієнта гідравлічного опору при її перекачуванні нафтопроводом від температури і концентрації протитурбулентної присадки. Створено методику та програмне забезпечення для розрахунку гідродинамічних параметрів роботи нафтопроводу при перекачуванні малов’язкої нафти з протитурбулентною присадкою, які дозволяють оцінити вплив зміни реологічних характеристик нафти на енерговитратність її трубопровідного транспорту.
Встановлений взаємозв’язок між реологічними характеристиками високов’язкої нафти, транспортабельні властивості якої поліпшені шляхом введення депресатора або розріджувача, та енерговитратністю її перекачування нафтопроводом. Розроблена математична модель нафтопроводу при ізотермічному і неізотермічному перекачуванні високов’язкої нафти з покращеними реологічними властивостями.
Виконана апробація розробок шляхом виконання технологічних розрахунків та порівняння їх з фактичними режимами роботи нафтопроводів СнігурівкаОдеса і ДолинаНадвірна.

На основі проведених у дисертаційній роботі експериментальних та теоретичних досліджень властивостей нафт, а також їх сумішей з депресаторами, розріджувачами і протитурбулентними присадками вирішена наукова задача встановлення взаємозв’язку між реологічними характеристиками малов’язких та високов’язких нафт і енерговитратністю їх трубопровідного транспорту, запропоновані нові методи впливу на реологічні характеристики нафт з метою зниження енерговитратності їх трубопровідного транспорту, розроблені методи технологічних розрахунків нафтопроводів при перекачуванні нафт з поліпшеними транспортабельними властивостями.

Доведено, що додавання депресатора РЕНА-2210 і розріджувача нафти сорту Urals суттєво покращує реологічні характеристики високов’язкої долинської нафти, знижуючи до 15-10оС температуру початку прояву її в’язкопластичних властивостей. За результатами експериментальних досліджень одержані математичні моделі для визначення статичного і граничного динамічного напружень зсуву та пластичної в’язкості нафти в широкому температурному діапазоні і різних концентраціях депресатора і розріджувача.
Експериментальним шляхом виявлений помітний вплив протитурбулентної присадки Liquid Power”ТМна закономірності зміни реологічних властивостей нафти сорту Urals, одержана аналітична залежність коефіцієнта збільшення кінематичної в’язкості нафти від температури та концентрації присадки.
На базі результатів експериментальних досліджень реологічних характеристик долинської нафти і розробленої математичної моделі нафтопроводу при перекачуванні в’язкопластичної рідини, запропонований метод оцінювання впливу зміни реологічних характеристик високов’язких нафт на енерговитратність їх транспортування, який дає змогу науково обґрунтовувати доцільність застосування тієї чи іншої технології.
На базі результатів лабораторних та промислових експериментів створена математична модель нафтопроводу, що перекачує нафту сорту Urals із додаванням протитурбулентної присадки Liquid Power”ТМ. Запропонований метод оцінювання впливу зміни реологічних характеристик малов’язких нафт на енерговитратність їх перекачування нафтопроводом, що дає змогу науково обґрунтовувати доцільність застосування протитурбулентної присадки у конкретних умовах експлуатації.
Апробація розробок для умов перекачування долинської нафти нафтопроводом ДолинаНадвірна показала, що оптимальною концентрацією депресатора РЕНА-2210 з точки зору зменшення енерговитратності перекачування є 0,05-0,075 %. Апробація розробок для умов перекачування нафти сорту Urals нафтопроводом СнігурівкаОдеса засвідчила, що застосування протитурбулентних присадок Liquid Power”ТМзменшує енерговитратність трубопровідного транспорту в середньому на 24 %.