Способ транспортировки углеводородного сырья Советский патент 1992 года по МПК F17D1/14 F17D3/08 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использова- но в процессе эксплуатации трубопроводных систем, в частности газопроводов.

Выделение воды в застойных зонах трубопроводов приводит к интенсивной коррозии и разрушению стенок трубопроводов. Для борьбы с повреждениями трубопроводов при перекачке углеводородных систем производят удаление воды из трубопроводов с помощью двигающихся вместе с потоком продукта поршней При движении поршня происходит удаление нежелательных отложений, например воды, газовых гидратов и т.п.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту, является способ транспортировки углеводородного сырья по трубопроводу, включающий формирование желелированного поршня-разделителя путем смешения щелочного агента, полимерного загустителя - сополимера акриловой кислоты с тетраалилпента- эритритом и воды с последующим

проталкиванием его потоком углеводородной фазы

Недостатком этого способа является низкая эффективность водоудаления вследствие проскока воды между поверхностью поршня и поверхностью трубы Другим недостатком известного поршня-разделителя является использование в составе поршня агрессивного и гигроскопического компонента - едкой щелочи, а также сложный состав поршня, требующей проведения большого количества технологических one раций

Цель изобретения - повышение эффективности процесса удаления воды из застойных зон за счет связывания воды сухим порошкообразным гидрогелем

Поставленная цель достигается тем, что формирование желелированного поршня осуществляют путем введения в поток углеводородного сырья порошкообразного сухого гидрогеля, например сшитого полиакриламида в количестве, обеспечивающем перекрывание набухшим гидрогелем сечения трубопровода.

везпеЭ)

ю

С целью интенсификации процесса удаления воды, за счет принудительного выталкивания водно-полимерной системы, после ввода частично-сшитого порошкообразного полиакриламида в поток продукта вводят поршень-разделитель.

Сущность способа состоит в том, что сухой, порошкообразный гидрогель с размером частиц 0,1-3 мм полйм е|) Например Темпоскрин инъектируют в поток углеводородного продукта. Поток продукта разности порошок по трубопроводу, который седиментирует в зонах наибольшего прогиба трубопровода, то есть в местах наиболее вероятного сбора воды. При взаимодейст- виис водой масса полимера набухает и если ее объем оказывается достаточным, то начинает двигаться вместе с потоком, по пути удаляя новые порции воды из застойных зон. Эта масса двигается как поршень, но не перекрывает все сечение трубы и поэтому не является поршнем-разделителем. Только после достижения определенного объема массы, блок, содержащий набухший в воде полимер начинает работать как поршень и выталкивает перед собой избыточную влагу.

Добавку сшитого гидрофильного порошкообразного полимера целесообразно вводить также в поток продукта перед вводом трубопровод механического поршня для очистки стенок трубы. В этом случае образующаяся при взаимодействии полимера и воды полимерно-гелевая система (ПГС) выполняет роль не только влагопогло- тителя, но и уплотнителя и смазывающего средства. Это повышает эффективность удаления влаги при использовании поршней так как при этом повышается скорость движения полимерно-гелевой системы,

Необходимость использования для целей влагопоглощёния частич но-сшитого полимера вызвана необходимос тью предот- вращения полного растворения полимера в воде. При растворении полимера в воде вместо ее удаления может произойти ее загущение. Такую систему удалить труднее, чем обыкновенную воду.

Использование полностью сшитого полимера нецелесообразно вследствие его малой влагоемкости. Использование порошка с размером частиц 0,1-3 мм обусловливает возможность седиментации полимера в потоке продукта в зонах сосредоточения воды.

Для реализации данного способа необходимо выполнитьтребование образования поршня - объем набухшего геля должен быть достаточен для перекрывания сечения

трубопровода. Для этого необходимо выполнить следующее условие:

G r-d3/w,

где г - плотность воды, d - диаметр трубопровода, набухаемость полимера.

При меньшем количестве полимера полного удаления воды может не произойти так

как объем образованного гидрогеля будет недостаточен для перекрытия сечения трубопровода.

Количество вводимого полимера может быть снижено, если после ввода сухого геля,

произвести ввод поршня-разделителя. В этом случае перед механическим поршнем будет в процессе движения формироваться полимерно-гелевый вал, который при попадании в зону между поршнем и трубопроводом выполняет роль не только влагопоглотителя. но и смазки.

Использование предлагаемого изобретения позволит получить следующие преимущества: позволит полностью связать

воду в труднодоступных местах продуктоп- роводов; повысит экологическую безопасность ремонтно-восстановительных работ при удалении нежелательных отложений в трубопроводах.

П р и м е р 1. Для экспериментальной проверки предлагаемого способа удаления воды из застойных зон трубопроводов, была собрана модель трубопровода с застойными зонами. Модель трубопровода представляла собой стеклянную трубку с внутренним диаметром 30 мм и длиной 700 мм, которая была изогнута к низу с радиусом кривизны 1 м. Внутрь трубопровода помещали 10 мл воды. Вход трубы подсоединяли к выходу

перистальтического насоса, а выход к сборной емкости. Вход насоса соединен со сборной емкостью. В сборную емкость и в систему коммуникаций заполняли керосином - моделью углеводородного продукта.

Далее включили насос, ввели в поток продукта 3 г порошкообразного сухого гидрогеля на основе полиакриламида с набухаемостью 120. После прохождения полимера через обводненную зону произвели замер количества оставшейся воды, в остатке осталось 2 мл, то есть 80% от первоначального количества. Следовательно предлагаемый способ обеспечивает эффективное удаление влаги из застойных

зон.

Аналогичные опыты были поставлены при введении в поток продукта других количеств сухого гидрогеля.

Полученные результаты, представленные в таблице, показали, что при малом количестве вводимого гидрогеля эффективность удаление влаги снижается. Минимальное количество полимера для трубопровода данного диаметра - 0,25 г, практически совпадает с расчетным мини- мальным количеством полимера для данного диаметра трубопровода. Минимальное расчетное количество сухого гидрогеля определяется из условия перекрывания полностью набухшего геля сечения трубопровода - примерно 0,25 г (d3/w 33/120 40 г).

Пример 2. В этом примере показана возможность повышения эффективности применения поршня-разделителя путем предварительного ввода в поток продукта добавки Темпоскрин. Для этого на модели трубопровода, использованного для испытания способа в примере 1, проведена срав- нительная оценка удаления воды механическим поршнем-разделителем и предлагаемым способом.

С этой целью в модель трубопровода, в которую предварительно поместили 10 мл воды, ввели 1 г сухого гидрогеля и механи- ческий поршень-разделитель, состоящий из трех связанных через 1 см гибких пластин полиэтилена. Поршень перемещали под действием тросика по длине трубопровода. После прохождения поршня через трубоп- ровод степень удаления воды составила 100%.

В контрольном опыте, в котором ввод сухого гидрогеля не проводили, степень удаления воды составила 65%. Таким образом предлагаемое техническое решение позволяет повысить эффективность удаления воды при использовании поршней-разделителей.

Формула изобретения

1.Способ транспортировки углеводородного сырья по трубопроводу, включающий формирование желелированного поршня с последующим проталкиванием его потоком углеводородной фазы, отличающийся тем, что формирование желелированного поршня осуществляют путем введения в поток углеводородного сырья сухого порошкообразного гидрогеля сшитого полиакриламида в количестве, определяемом из неравенства

G r.d3/w,

где г - плотность воды;

d - диаметр трубопровода; w - набухаемость полимера.

2,Способ по п.1,отличающийся тем, что после ввода частично сшитого порошкообразного гидрофильного полимера в поток продукта вводят поршень-разделитель.

Сущность изобретения: формируют же- лелированный поршень с последующим проталкиванием его потоком углеводородной фазы. Формирование поршня осуществляет путем введения в поток углеводородного сырья сухого порошкообразного гидрогеля сшитого полиакрилами- да в количестве, бп редёл я емом из заданного из неравенства. После ввода полимера в поток продукта вводятпоршень- раздёлитель 1 з п ф-лы, 1 табл

Влияние количества вводимого в поток продукта сухого гидрогеля на эффективность

удаления воды из трубопровода