Реферат по нефтегазовому делу на тему Физические способы повышения текучести высокозастывающих нефтей и нефтепродуктов

Введение

Интерес к данной теме обусловлен тем, что трубопроводный транспорт высоковязких и текучих нефтей и нефтепродуктов осложняется их повышенной вязкостью и высокой температурой застывания. Физические методы, направленные на повышение текучести, позволяют снизить гидравлическое сопротивление трубопроводов и обеспечить более эффективную перекачку.
Принцип данного метода заключается в следующем: нефть нагревают до заданной температуры (например, выше температуры плавления твердых парафинов), а затем охлаждают с заданной скоростью. В результате образуются более хрупкие кристаллические структуры твердых парафинов, что снижает их реологические свойства.
В настоящее время как в Китае, так и за рубежом добываются высоковязкие (при нормальной температуре) или содержащие большое количество парафина нефти.
Перекачка таких нефтей по трубопроводам традиционными методами затруднительна.
Для повышения текучести нефтей применяются следующие методы: смешение и перекачка вязких и маловязких нефтей; смешение и перекачка с водой; термическая обработка вязких нефтей с последующей перекачкой; перекачка предварительно подогретых нефтей; добавление депрессорных присадок.






1. Способы улучшения вязкости высокопарафинистых нефтей для обеспечения их транспортировки

В отличие от обычных нефтей, высокопарафинистые нефти относятся к дисперсным системам. Это затрудняет не только их добычу, но и переработку и транспортировку. Высокое содержание парафина в нефти не только увеличивает затраты на добычу и транспортировку, но и усложняет сам процесс. Добыча, переработка и транспортировка таких нефтей невозможны без применения специализированных технологий. Поэтому требуется тщательное изучение технологий добычи, транспортировки и переработки. Ниже мы проанализируем основные методы, используемые в этой области.
1. Горячая перекачка. Это один из первых методов, разработанных для нагрева парафинистых нефтей, что упрощает их транспортировку и улучшает реологические свойства.
В процессе горячей перекачки нефть нагревается до температуры ньютоновской жидкости [5], что делает её более подвижной и облегчает сжигание в трубопроводах. Как правило, температуру высокотекучей нефти повышают на магистральных и промежуточных станциях подогрева, оборудованных печами или теплообменниками. Этот метод транспортировки подогретой нефти используется в странах СНГ, а также в других странах Европы и Азии [6]. Это обусловлено значительным наличием в этих регионах нефтеперерабатывающих заводов и месторождений нефти с высоким содержанием парафинов. Однако данный метод имеет ряд недостатков:
Загрязнение окружающей среды продуктами переработки;
Частичные потери перекачиваемой нефти в нагревательных печах;
Невозможность обеспечения теплоизоляции, что является дорогостоящим процессом;
Недостатки использования данного метода транспортировки нефти по магистральным трубопроводам.

2. Гидротранспорт нефти. Гидротранспорт нефти предполагает транспортировку устойчивой водонефтяной эмульсии с использованием поверхностно-активных веществ (ПАВ). Этот метод широко применяется в Европе с 1960-х годов. После смешивания с водным раствором ПАВ нефть растекается по воде, а ПАВ адсорбируются на поверхности капель. Вязкость эмульсий снижается из-за потери контакта частиц нефти с внутренней поверхностью трубопроводов. Таким образом, образуя водяное кольцо по всей внутренней поверхности трубопровода, водонефтяная смесь движется по трубопроводу [6].
Эмульсия готовится на входе в трубопровод при температуре 25 °C в специальных сепараторах или центробежных насосах. Эмульсия должна быть нестабильной при высоких температурах (90–97 °C) для обеспечения разделения воды и нефти на выходе из трубопровода [8]. В настоящее время используется более сотни различных поверхностно-активных веществ, и их количество и качество постоянно растут.[3]
Основными недостатками гидротранспорта нефти – метода повышения текучести высокопарафинистых нефтей являются:
Энергозатраты, связанные с перекачкой воды;
при нормальных условиях они составляют от 25 до 30% от общего объема добываемой нефти;
необходимость очистки воды от поверхностно-активных веществ на заключительном этапе перед последующими этапами.
3. Использование разбавителей. Этот метод считается наиболее эффективным для транспортировки высокопарафинистых нефтей.
В качестве разбавителей используются маловязкие нефти и газовые конденсаты, а также нефтепродукты (дизельное топливо, легкие дистилляты и т. д.). Вязкость смеси снижается, что снижает затраты энергии на перекачку. Этот метод улучшения реологических свойств сырых нефтей хорошо изучен. Однако единственным препятствием для его широкого

применения является экономически необоснованный процесс транспортировки разбавителя к месту добычи высокопарафинистых нефтей.