Одна из проблем предприятий нефтегазового комплекса – обращение с оборудованием, загрязненным отложениями, в которых присутствуют природные радионуклиды. Источниками радиоактивного загрязнения являются содержащиеся в земной коре и выносимые на поверхность в результате добычи нефти природные радионуклиды уранового и ториевого рядов - торий, радий и калий-40, основная составляющая отложений – радиобариты. В связи с этим существует потребность в очистке радиационно загрязненного оборудования для последующей эксплуатации либо экологически чистой утилизации.
В статье рассмотрена разработанная авторами технология удаления различных отложений с поверхностей нефтепромыслового оборудования. Разрушение прочных отложений осуществляется за счет использования энергии потока жидкости, подаваемого на гидроструйное устройство - генерируется пульсирующий кавитационный поток схлопывающихся газопаровых пузырьков, гидродинамическое силовое воздействие на отложения солей и высокоамплитудное виброволновое воздействие. Комбинированное воздействие обеспечивает высокоэффективную очистку при меньших энергетических затратах, чем при обычной высоконапорной очистке. Исследованы амплитудно-частотные и эрозионные характеристики струйного истечения. Выполнены обоснование профиля внутренних каналов насадок-кавитаторов, исследование оптимальных значений ряда технических и технологических параметров процесса очистки. Разработана, изготовлена и испытана универсальная установка высокого давления для реализации гидродинамической кавитационной очистки радиационно загрязненного оборудования. При выполнении исследований использовались методы физических экспериментов, численного моделирования с применением программных комплексов для гидродинамики Star CCM+, ANSYS, FlowVision 2.3, Autodesk CFD, аналитические и численные методы решения задач.
Имеется положительный опыт опытно-промысловых испытаний и внедрения оборудования и технологии дезактивации и очистки насосно-компрессорных труб, рабочих органов электроцентробежных насосов, на месторождениях Ставропольского края и в Украине.
Список литературы
1. Природа России: Радиационная безопасность нефтегазового комплекса. – http://www.priroda.ru/reviews/detail.php?ID=12065 (дата обращения: 07.08.19 г.).
2. О радиационном контроле объектов, загрязненных естественными радионуклидами в результате добычи углеводородов / В.Н. Рыжаков, Е.Н. Крапивский, Д.А. Амосов [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2002. – № 3. – С. 107–110.
3. Кулагин В.А. Методы и средства технологической обработки многокомпонентных сред с использованием эффектов кавитации: дисс. на соиск. учен. степ. докт. техн. наук. – Красноярск, 2004. – 409 с.
4. Ганиев С.Р. Исследование и разработка энергосберегающих технологий приготовления и гомогенизации буровых и тампонажных растворов, основанных на эффектах волновой механики: дис. ... канд. техн. наук. – М., 2010. – 196 с.
5. Омельянюк М.В. Дезактивация нефтепромыслового оборудования от природных радионуклидов // Экология и промышленность России. – 2013. – № 2. – С. 1–9.
6. Омельянюк М.В. Очистка нефтепромыслового оборудования от отложений солей с природными радионуклидами // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. – 2008. – №2. – С. 23–29.
7. База данных «Техника и технологии очистки нефтепромыслового оборудования от отложений» / Г.А. Казаров, А.П. Аладьев, М.В. Омельянюк, И.А. Пахлян // Свидетельство об официальной регистрации № 2016621297. Дата рег. в Реестре Роспатента 21.09.16 г.; заявитель и правообладатель ФГБОУ ВО «КубГТУ». – № 2016621043; заявл. 25.07.16; опубл. 20.10.16.
8. Пат. № 2676071 РФ. Устройство для очистки внутренних поверхностей / М.В. Омельянюк, И.А. Пахлян; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «КубГТУ». – № 2018118285; заявл. 17.05;18; опубл 25.12.18 г.
