CC BY
14
УДК 665.7.038.64
Павлов В.С. студент магистратуры кафедра «Трубопроводный транспорт» Самарский государственный технический университет Россия, г. Самара
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ВЫСОКОВЯЗКИХ НЕФТЕЙ С ДЕПРЕССОРНЫМИ ПРИСАДКАМИ
Аннотация - в настоящее время существуют все предпосылки для успешного развития транспортировки высоковязких нефтей в России. В данной статье приводятся ключевые моменты, определяющие актуальность применения специальных технологий улучшения реологических свойств высоковязких, застывающих-парафинистых нефтей с целью транспортировки по магистральным трубопроводам. Рассматривается проблема верного выбора параметров комбинированных технологий транспортировки парафинистых нефтей с целью максимального улучшение их реологических свойств и оптимизации расхода ресурсов.
Ключевые слова - высоковязкая нефть, депрессорные присадки, реологические свойства, вязкость, концентрация.
Pavlov V.S. graduate student Pipeline transport department Samara state technical university Russia, Samara
PROSPECTS FOR THE DEVELOPMENT OF TRANSPORTATION OF HIGH-VISCOUS OILS WITH DEPRESSION ADDITIVES
Annotation - currently, there are all prerequisites for the successful development of transportation of high-viscosity oils in Russia. This article presents the key points that determine the relevance of the use of special technologies to improve the rheological properties of high-viscosity, solidifying-paraffin oil for transportation through main pipelines. The problem of correct choice of parameters of combined technologies of transportation of paraffin oils for the purpose of the maximum improvement of their rheological properties and optimization of consumption of resources is considered.
Key words - high viscosity oil, depressant additives, rheological properties, viscosity, concentration.
На сегодняшний день одной из тенденций, наблюдаемых в нефтедобывающем секторе России, является снижение добычи маловязкой нефти, запасы которой истощаются ускоренными темпами, и увеличение
добычи высоковязкой нефти. В связи с этим транспортировка высоковязких, застывающих-парафинистых нефтей является актуальным направлением дальнейшего развития нефтяной отрасли. При транспортировке указанных нефтей по магистральным трубопроводам одной из наиболее сложных проблем является регулирование их реологических свойств. Дополнительным аспектом является необходимость последовательной транспортировки разных типов нефтей в современных трубопроводах, т.е. система магистральных трубопроводов не предусматривает раздельную перекачку легких и вязких углеводородов. Таким образом, вопросы, связанные с регулированием реологических свойств высоковязких, застываюших-парафинистых нефтей являются актуальными на сегодняшний день и требуют индивидуального подхода с учетом физико-химических характеристик указанных нефтей и их реологических свойств. Причинами повышенной вязкости нефти могут являться как высокие концентрации смол и асфальтенов, так и парафинов, имеющих высокую температуру застывания, наличие последних может приводить к эффектам «замораживания» трубопровода при положительных температурах системы «трубопровод-грунт». На современном этапе развития транспортировки высоковязких, застывающих-парафинистых нефтей проблема регулировки реологических свойств указанных нефтей решается несколькими способами: перекачка с предварительным улучшением реологических свойств (с помощью термообработки), перекачка с подогревом, перекачка с депрессорными присадками, смешение с маловязкими углеводородными разбавителями. Минусами перекачки нефти с подогревом являются: затраты большого количества тепловой энергии, большая часть которой без применения тепловой изоляции трубопровода уходит в грунт, используемые для подогрева печи являются мощными источниками веществ, которые загрязняют окружающую среду, а также использование нефти и газа в качестве топлива, для нагрева той же самой нефти и высокие капитальные затраты. Транспортировка с применением депрессорных присадок является одним из наиболее перспективных методов транспортировки высокопарафинистой нефти. Влияние депрессорных присадок максимально эффективно на высокомолекулярные компоненты парафинов, то есть на парафины с высокой температурой кипения. Присадки препятствуют росту кристаллов парафина по ребрам, что предотвращает образование их крупных кристаллов. Они изменяют как размеры, так и форму (строение) частиц дисперсной системы «нефть-парафин» и создают на поверхности кристаллов парафина энергетический барьер, препятствующий образованию прочных пространственных структур. При температурах ниже температуры застывания присадки представляют собой воскообразные вещества, хорошо растворимые в углеводородных растворителях и нефтях. Температура ввода присадки в нефть, интенсивность и характер перемешивания, а также темп охлаждения нефти существенно влияют на эффективность действия присадок. Более полное блокирование кристаллов парафина молекулами депрессорной присадки происходит из-за интенсивного перемешивания
смеси. Температура введения депрессорной присадки также существенно влияет и на свойства обработанной присадкой нефти. При повышении температуры нефти влияние присадки снижается, а при температурах выше кристаллизации парафина присадка неэффективна, что в принципе хорошо согласуется с механизмом действия депрессорной присадки. Таким образом депрессорные присадки позволяют снизить температуру подогрева нефти и существенно снизить расход топлива на подогрев нефти, а также сократить число тепловых станций. На практике для повышения эффективности транспортировки высокопарафинистой нефти необходимо комбинировать различные технологии улучшения реологических свойств нефти. Выбор верных параметров данных технологий, при условии их совместного применения может дать синергетический эффект, и существенно упростить транспортировку высокопарафинистой нефти. Сказанное выше обусловливает предпосылки для успешного развития транспортировки высоковязкой нефти с применением депрессорных присадок и эффективного совмещения данного метода перекачки с другими специальными технологиями транспортировки высокопарафинистой нефти, что позволит обеспечить надежность транспортировки указанной нефти при оптимальных режимах перекачки и достижении максимальной экономии ресурсов.
Использованные источники:
1. Васильковский В.В. Специальные методы перекачки углеводородов: Учебно-методическое пособие - В.В. Васильковский - М.: Издательский центр РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2014 г. - 55с.
2. Особенности состава и строения нефтяных отложений/ Шарифуллин А.В. [и др.]. // Технологии нефти и газа. 2006. № 6. С. 19 - 24.
3. Писаревский В.М., Поляков В.А., Прохоров А.Д., Сощенко А.Е., Черняев В.Д., Челинцев С.Н. Трубопроводный транспорт нефтей с аномальными свойствами: Учебное пособие - М.: Издательство «Нефть и газ», 1997 г. - 55с.
4. Тронов В.П. Механизм образования смоло-парафиновых отложений и борьба с ними. М.: Недра, 1970. 192 с.
5. Тогашева А.Р. Технология транспорта высокопарафинистыхнефтей на основе применения депрессорных присадок: дис. ...канд. техн. наук: 25.00.19. Уфа, 2007 - 123 с.
6. Климко В.И. Обоснование рационального температурного режима трубопроводоного транспорта высоковязкой и высокозастывающей нефти: дис. .канд. Техн. Наук: 25.00.19. Санкт-Петербург, 2014 - 146 с.
