Исследования кинетики процесса парафиноотложений в условиях эксплуатации магистральных нефтепроводов

UDK: 658.5:622.692.4
DOI: 10.24887/0028-2448-2020-11-124-127
Ключевые слова: интенсивность парафиноотложений, нефть, магистральный нефтепровод, динамические испытания, кинетика процесса, теплогидравлический стенд, ингибитор парафиноотложений, режим течения
Авт.: Р.З. Сунагатуллин (ООО «НИИ Транснефть»), Р.М. Каримов (Уфимский гос. нефтяной технический университет), к.т.н., Р.Р. Ташбулатов (Уфимский гос. нефтяной технический университет), к.т.н., Б.Н. Мастобаев (Уфимский гос. нефтяной технический университет), д.т.н.

Представлен сравнительный анализ приборной базы и методов испытаний для качественных и количественных исследований процессов парафинизации и подбора ингибиторов парафиноотложений. Обоснованы недостатки применяемых методов статических испытаний, позволяющих, в лучшем случае, оценить интенсивность или косвенные показатели, характеризующие динамику процесса парафинизации труб в модельных лабораторных условиях. Результаты таких исследований пригодны только для решения узкого круга задач – сравнения склонности нефтей различного состава к образованию отложений и эффективности ингибиторов парафиноотложений. Данные, полученные подобным образом, даже в широком диапазоне температур, не позволяют эффективно прогнозировать протекание и развитие процесса в условиях различных режимов течения потока нефти по неизотермическим трубопроводам. В частности, экспериментально доказана неэффективность применяемых ингибиторов депрессорного типа при длительном режиме испытаний. Показано, что ингибиторы могут выступать в роли поверхностно-активных веществ, снижающих, с одной стороны, количество отложений в потоке и одновременно препятствующих смыву уже образовавшегося слоя в пристенной зоне. Отмечено, что температурные условия, являются лишь фактором образования самих отложений, но не определяют динамику их накопления на внутренней поверхности стенки трубы. Для оценки кинетики протекания процесса парафинизации во времени применимы только методы, основанные на поточных испытаниях. Предложен теплогидравлический стенд, разработанный для проведения поточных экспериментальных исследований динамики и кинетики процесса парафинизации неизотермических магистральных нефтепроводов. Стенд позволяет воспроизвести условия, близкие к эксплуатационным, с учетом не только нестационарного тепломассообмена и уровня касательным напряжений, но и режимов течения нефти, вплоть до развитых турбулентных, при которых происходят смывы поверхностного слоя отложений за счет пульсаций в пристенной зоне. Для обеспечения возможности переноса результатов лабораторных и стендовых исследований на действующие режимы нефтепроводов определены граничные условия испытаний.

Список литературы

1. Арменский Е.А., Новоселов В.Ф., Тугунов П.И. Изучение тепловых явлений и динамики отложения парафина в нефтепроводах // Нефть и газ. – 1969. – № 10. – С. 77-80.

2. Возняк М.П., Хизгилов И.Х., Возняк Л.В. Изменение толщины парафиновых отложений по длине трубопровода и во времени // Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 1975. – Вып. 12. – С. 113–116.

3. Колесник И.С., Лукашевич И.П., Сусанина О.Г. Исследование прилипаемости парафиновых отложений к стальной поверхности // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. – 1972. – № 5. – С. 17–20.

4. Колесник И.С., Лукашевич И.П., Сусанина О.Г. Влияние температуры на процесс парафинизации // Нефть и газ. – 1971. – № 2. – С. 85–88.

5. Тронов В.П. Теоретическая оценка влияния физических свойств поверхностей качества обработки и других факторов на интенсивность отложений парафина. – 1962. – Вып. 4. – С. 400–412.

6. Тронов В.П. О механизме влияния природы поверхностей на их запарафинивание. – Л., 1968. – Вып. 11. – С. 191–200.

7. Тронов В.П. Механизм образования смоло-парафиновых отложений и борьба с ними. – М.: Недра, 1970. – 139 с.

8. Сунагатуллин Р.З., Каримов Р.М., Мастобаев Б.Н. Влияние температурного градиента на границе раздела «поток – стенка» на интенсивность парафиноотложений // Тезисы докладов XIV Международной учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт – 2019». – Уфа: УГНТУ, 2019. – С. 132–133.

9. Экспериментальные исследования эксплуатационных свойств асфальто-смолистых парафиновых отложений нефти, образующихся в магистральных нефтепроводах / Р.З. Сунагатуллин, Р.М. Каримов, М.Е. Дмитриев, М.И. Байкова // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2018. – Т. 8. – № 4. – С. 398–406.

10. Численное моделирование теплогидравлической эффективности пристенного слоя отложений нефти / Р.З. Сунагатуллин, Р.М. Каримов, Р.Р. Ташбулатов, Б.Н. Мастобаев // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2019. – Т. 9. – № 2. – С. 158–162.

11. Совместное использование термических и химических методов воздействия при транспортировке высоковязких и застывающих нефтей / П.А. Ревель-Муроз, Р.Н. Бахтизин, Р.М. Каримов, Б.Н. Мастобаев // Socar Proceedings (Научные труды). – 2017. – Вып. 2. – С. 49–55.

12. Ревель-Муроз П.А., Бахтизин Р.Н., Каримов Р.М., Мастобаев Б.Н. Совместная перекачка тяжелых и высокопарафинистых нефтей в смеси // Socar Proceedings (Научные труды). – 2018. – Вып. 2. – С. 65–70.

13. Пат. № RU 2650727 С1 на изобретение РФ. Стенд для исследования процессов транспортировки тяжелой и битуминозной нефти.



Внимание!
Купить полный текст статьи (формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.