В статье рассмотрен метод снижения давлений в момент холодного пуска останавливаемых на период ремонта неизотермических участков горячих магистральных нефтепроводов. Метод основан на формирования бустерных партий для вытеснения и замещения застывающих товарных нефтей. Выполнен обзор нормативно-технической базы расчетов теплогидравлических параметров перекачки и исследований вязкостно-температурных свойств потока и реологических параметров течения высоковязких нефтей, в том числе в нестационарном режиме холодного пуска. Представлен анализ опыта эксплуатации и результатов исследований нефтяных смесей, перекачиваемых по горячим нефтепроводам в Российской Федерации. Выделены особенности влияния состава на реологические свойства перекачиваемых смесей. Проведен комплекс лабораторных и численных исследований реологических параметров течения смесей высоковязких тяжелых и застывающих высокопарафинистых нефтей в нестационарных пусковых режимах в зависимости от соотношения содержания нефтей. Для расчета статического напряжения сдвига и эффективной вязкости смеси, используемой для приготовления бустерной партии с лучшими пусковыми характеристиками, получено уравнение в виде полинома четвертой степени с девятью коэффициентами. С целью повышения точности моделирования с учетом физичности процесса течения, снижения трудоемкости расчетов и связанных с ними объемов испытаний предложено использовать ранее разработанную универсальную модель асимптотического вида. Показана высокая сходимость расчетных и опытных значений. На примере смеси высоковязкой ярегской и застывающих харьягинских нефтей подтверждена практическая возможность и целесообразность использования бустерных партий на период плановых остановок и холодного пуска неизотермических участков горячего магистрального нефтепровода Уса – Ухта – Ярославль. Найденное с помощью предложенной методики соотношения нефтей в бустерной партии позволят значительно снизить статическое напряжение сдвига и нагрузки в момент холодного пуска.
Список литературы
1. Каримов Р.М., Мастобаев Б.Н. Изменение технологии перекачки нефти на нефтепроводе «Узень – Атырау – Самара» с развитием нефтетранспортной системы Западного Казахстана // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. – 2010. – № 2. – С. 9–14.
2. Каримов Р.М., Мастобаев Б.Н. Реологические особенности западноказахстанской нефтяной смеси // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. – 2011. – № 2. – С. 3–7.
3. Экспериментальные исследования эксплуатационных свойств асфальтосмолистых 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. – № 8 (4). – С. 398–406. – DOI: 10.28999/2541-9595-2018-8-4-398-406
4. Каримов Р.М., Заплатин А.В., Ташбулатов Р.Р. Использование витых теплообменников из змеевиков малого радиуса гиба для подогрева и термообработки нефти // Деловой журнал Neftegaz.ru. – 2018. – № 12. – С. 45–49.
5. 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. – № 9 (2). – 158–162. – DOI: 10.28999/2541-9595-2019-9-2-158-162
6. Исследование причин образования асфальтосмолопарафиновых отложений товарной нефти в условиях эксплуатации магистральных нефтепроводов / Р.З. Сунагатуллин, Р.М. Каримов, Р.Р. Ташбулатов, Б.Н. Мастобаев // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2020. – Т. 10. – № 6. – С. 610–619. - DOI: 10.28999/2541-9595-2020-10-6-610-619
7. Исследования кинетики процесса парафиноотложений в условиях эксплуатации магистральных нефтепроводов / Р.З. Сунагатуллин, Р.М. Каримов, Р.Р. Ташбулатов, Б.Н. Мастобаев // Нефтяное хозяйство. – 2020. – № 11. – С. 124–127. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2020-11-124-127
8. Особенности парафинизации неизотермических магистральных нефтепроводов для горячей перекачки высоковязких застывающих нефтей / Р.М. Каримов, Р.З. Сунагатуллин, Р.Р. Ташбулатов, М.Е. Дмитриев // Нефтяное хозяйство. – 2021. – № 1. – С. 87–91. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2021-1-87-91
9. Тугунов, П.И., Новоселов В.Ф., Коршак А.А., Шаммазов А.М. Типовые расчета при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов. – Уфа: ООО «Дизайн-ПолиграфСервис», 2002. – 658 с.
10. Каримов Р.М., Мастобаев Б.Н. Совместный транспорт высоковязких и высокозастывающих нефтей Западного Казахстана по нефтепроводу «Узень – Атырау – Самара» // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. – 2012. – № 1. – С. 3–6.
11. Каримов Р.М., Мастобаев Б.Н. Особенности трубопроводного транспорта многокомпонентных систем // Азербайджанское нефтяное хозяйство. – 2012. – № 1. – С. 60–63.
12. 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. – 2017. – № 2. – С. 49-55. – DOI: 10.5510/OGP20170200314
13. Совместная перекачка тяжелых и высокопарафинистых нефтей в смеси / П.А. Ревель-Муроз, Р.Н. Бахтизин, Р.М. Каримов, Б.Н. Мастобаев // SOCAR Proceedings. – 2018. – № 2. – С. 65-70. – DOI: 10.5510/OGP20180200352
14. Об эффективности углеводородных разбавителей для транспортировки высоковязких тяжелых и застывающих нефтей / П.А. Ревель-Муроз, Р.Н. Бахтизин, Р.М. Каримов, Б.Н. Мастобаев // SOCAR Proceedings. – 2021. – Special Issue 1. – С. 148-155. – DOI: 10.5510/OGP2021SI100521
15. Аппроксимация реологической кривой в низкотемпературных зонах аномального течения неньютоновских нефтей с использованием асимптотической модели / Р.Р. Ташбулатов, Р.М. Каримов, А.Р. Валеев, Б.Н. Мастобаев // Трубопроводный транспорт: теория и практика. – 2017. – № 4 (62). – С. 19–22.
16. Асимптотическая модель для описания реологической кривой неньютоновского течения нефтяных смесей / Р.Р. Ташбулатов, Р.М. Каримов, А.Р. Валеев, Б.Н. Мастобаев // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. – 2017. – № 5. – С. 14 – 23.
17. Анализ изменения вязкостно-температурной зависимости бинарной нефтяной смеси / Р.Р. Ташбулатов, Р.М. Каримов, А.Р. Валеев, Б.Н. Мастобаев // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. – 2018. – № 2. – С. 5–9. – DOI: 10.24411/0131-4270-2018-10201
18. Моделирование реологических свойств тиксотропных нефтей при прямом ходе измерений на вискозиметрах ротационного типа для оценки пусковых режимов работы магистрального нефтепровода / Р.Р. Ташбулатов, Р.М. Каримов, А.Р. Валеев, Б.Н. Мастобаев // Нефтяное хозяйство. – 2020. – № 4. – С. 80 84. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2020-4-80-84
