Выполнен анализ эффективности метода улучшения реологии смеси парафинистых нефтей, перекачиваемых по магистральному нефтепроводу Атырау – Самара, за счет гидродинамической импульсной обработки в роторном импульсном аппарате (РИА). Обрабатываемая нефть подвергалась в РИА гидродинамическим импульсным воздействиям, таким как пульсации давления и скорости потока, интенсивная кавитация, вихреобразование, большие переменные сдвиговые нагрузки. Гидродинамическое импульсное воздействие в РИА позволило за счет разрушения внутренней структуры снизить динамическую вязкость нефти и изменить форму кривых течения образца нефти по сравнению с образцом необработанной нефти. Оценена эффективность гидроимпульсной обработки образцов нефти по безразмерным коэффициентам, показывающим соотношения динамической вязкости до и после обработки, величин удельной мощности, требуемой для поддержания течения нефти в ротационном вискозиметре до и после физического воздействия на нефть, а также по соотношению изменения энергии тиксотропии нефти к энергии, затраченной на процесс обработки. Коэффициенты эффективности гидродинамической импульсной обработки парафинистой нефти существенно больше единицы, что свидетельствует о перспективности предлагаемого метода. Наибольшее снижение вязкости смеси нефтей, отобранной из магистрального нефтепровода Атырау – Самара, наблюдается при обработке на низких температурах (5 °C). Так при температуре 5 °С динамическая вязкость образца нефти снизилась более чем в 1,6 раза, мощность поддержания течения в ротационном вискозиметре – в 2 раза, коэффициент эффективности гидродинамического импульсного воздействия на нефть составил более 250. Время релаксации реологических параметров нефти составило 5 сут. Сделан вывод, что предварительная подготовка тиксотропных нефтей к перекачке по магистральным нефтепроводам является перспективным направлением снижения энергозатрат на транспортировку.
Список литературы
1. Взаимодействие Российской Федерации и Республики Казахстан в сфере транспортировки нефти (на примере нефтепровода «Атырау-Самара») / А.В. Степанов [и др.] // Восточная аналитика. – 2019. – № 1. – С. 42–47.
2. Управление реологическими характеристиками нефтей физическими методами воздействия / Р.З. Сунагатуллин, С.Е. Кутуков, А.И. Гальянов [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2021. – № 1. – С. 92–97. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2021-1-92-97
3. Ратов А.Н. Механизмы структурообразования и аномалии реологических свойств высоковязких нефтей и битумов // Российский химический журнал. – 1995. – Т. 39. – № 5. – С. 106–113.
4. Иктисанов В.А., Сахабутдинов К.Г. Реологические исследования парафинистой нефти при различных температурах // Коллоидный журнал. – 1999. – Т. 61. – № 6. – С. 776–779.
5. Бойцова А.А., Кондрашева Н.К. Исследование реологических свойств углеводородных систем с высоким содержанием смол и асфальтенов // Инженерно-физический журнал.– 2018. – Т. 91. – № 4. – С. 1098–1105.
6. Подготовка и транспорт проблемных нефтей (научно-практические аспекты) / Г.И. Волкова [и др.]. –Томск: Издательский Дом ТГУ, 2015. – 136 с.
7. Оценка эффективности технологии перекачки нефти с применением противотурбулентных присадок / П.А. Ревель-Муроз, Я.М. Фридлянд, С.Е. Кутуков [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2020. – № 1. – С. 90–95. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2020-1-90-95
8. Гидродинамическая кавитационная обработка как способ снижения вязкости высоковязких нефтей и повышения эффективности транспортировки / А.Э. Бранд, А.Г. Закирзаков, С.Ю. Торопов, С.М. Соколов// Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 2–3. – 6 с.
9. Sawarkar A.N. Cavitation induced upgrading of heavy oil and bottom-of-the-barrel: a review // Ultrasonics Sonochemistry. – 2019. – V. 58. – P. 104690. – https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2019.104690
10. Current knowledge and potential applications of cavitation technologies for the petroleum industry/ B. Avvaru [et al.] // Ultrasonics Sonochemistry. – 2018. – V. 42. – P. 493–507. – http://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2017.12.010
11. Изменение реологических параметров высокопарафинистой нефти при многофакторном воздействии в роторном импульсном аппарате / М.А. Промтов, А.Н. Колиух [и др.] // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2020. – № 5. – С. 76–88. – http://doi.org/10.17122/ntj-oil-2020-5-76-88
12. Улучшение реологических параметров нефти гидроимпульсной кавитационной обработкой / С.Е. Кутуков [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2022. – № 3. – С. 94–98. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2022-3-94-98
13. Критерии эффективности физического воздействия на нефть со сложными реологическими характеристиками / М.А. Промтов [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2022. – Т. 12. – № 2. – С. 128–137. – https://doi.org/10.28999/2541-9595-2022-12-2-128-137
14. Оценка эффективности метода улучшения реологии смеси нефтей Южнолыжского и Кыртаельского месторождений гидродинамической импульсной обработкой / М.А. Промтов [и др.] // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. - 2023. – Т. 13. – № 3. - С. 225 –231.
15. Сравнение структурно-механических свойств парафиновых и нафтено-ароматических нефтяных дисперсных систем / А.А. Бойцова [и др.] // Neftegaz.RU. – 2018. – № 3. – С. 86–91.
