Способ трубопроводного транспорта высокопарафинистой нефти Советский патент 1988 года по МПК F17D1/16 

W

С

Изобретение относится к трубо-. проводному транспорту высокопарафи- нистой нефти. Цель изобретения повышение эффективности транспорти- 1зования за счет приближения сдвиговых напряжений у стенки трубы к нулю. Периферийный кольцевой слой создают из воды (растворенной в нефти) при снижении температуры в начальном участке нефтепровода ниже температуры застывания нефти до температуры, при которой появляется слой ньюто новской жидкости, а в конечном участке нефтепровода температуру неф- ти повьшают выше температуры ее вас-: тывания. .- .

00

со сд

со

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для транспорта высоковязкой нефти.

Целью изобретения является повышение )ективности транспорта за счет приближения сдвиговых напряжений у стенки трубы к нулю.

Способ основан на двух свойствах нейти:

вода растворяется в нефти в нез- начительньгх количествах и тем больше чем выше температура;

при снижении температуры-нефти в трубе из нефти выделяется вода.

.Сущность способа заключается в следующем.

При переходе нефти из жидкого состояния в твердое межмолекулярные силы в нефти возрастают, и становятся большими сил сцепления молекул нефти с поверхностью трубы. Поверхность стенок трубы освобождается от нефти. Для этого температуру нефти в нефтепроводе снижают ниже температуры застывания нефти.

Приближение сдвиговых напряжений к нулю свидетельствует о появлении слоя ньютоновской жидкости.

На чертеже приведен график изменения сдвиговых напряжений Т в пара финистой ;нефти в зависимости от из- менения температуры (if) .

Каждая нефть имеет свою функциональную зависимость t f (t) , но в каждой из них вначале снижения температуры (остывания трубопровода) значение f увеличивается и при дальнейшем снижении температуры снижается и стремится к нулю.

Как правило, нефть в остывшем трубопроводе находится в условиях Точки А или В (см. чертеж). Известны способы пуска застывшего нефтепровода предусматривают снижение t путем увеличения температуры или путем разбавления нефти всевозможными присадками. Применение их в условиях точки А облегчает работы по пуску нефтепровода, а в условиях точки В усугубляет их„ Согласно исследования при остановке нефтепровода в условия точки В надо увеличивать температуру

0

5

0

5

0

5

0

5

0

или текучесть нефти а снижать, приводить ее к условиям точки- С.

При прокладке нефтепроводов их зарывают в траншеи на глубину 2 м с целью сохранения тепла. Согласно предлагаемому способу, достаточно зарывать их на глубину 0,25-0,5 м, так как чем больше нефтепровод промерзает зимой, тем лучше условия транспортировки нефти. Скорость перекачки нефтей по трубопроводам не превышает 3 км/ч. Предлагаемый- способ позволяет увеличить скорость перекачки на порядок, исчезают ограничения, связанные с реологией нефти, появляется движение твердого тела.

На чертеже условие транспортабельности нефти по трубе определено линией 30 Па. Испытанная нефть оказалась транспортабельной по трубам с поверхностью, смоченной гидрофильной жидкостью и не смоченной, при температуре ее нагрева 67 с t и 20°С. В интервале температур 67-20 С нефть по трубам нетранспортабельна. Напряжения сдвига значительно возрастают при снижении температуры до 62-52 С. При дальнейшем снижении температуры статическое напряжение сдвига увеличивается, но не является определяю- щим сдвиг нефти в трубе, его определяет сдвиговое напряжение вблизи стенки трубы, которое снижается по мере дальнейшего снижения температуры и стремится к нулевому значению при t 20 С. Из трубы при t 20 С выходит нефть в твердом состоянии. При этом стенки труб, не только предварительно смоченные водным раствором, но и сухие, оказались чистыми.

Формула изобретения:

Способ трубопроводного транспорта высокопарафинистой нефти, включающий создание в трубопроводе периферийного кольцевого слоя воды, о т л и- чающийся тем, что, с целью повышения эффективности транспорта за счет снижения сдвиговых напряжений у стенки трубы, температуру нефти в трубопроводе снижают ниже температуры застывания нефти до температуры, при которой появляется слой ньютоновской жидкости.

I, Па

ШО

3000

2000

1J} го 30 50 60 70