Компонентный состав нефти с месторождений Казахстана, которые перекачиваются по нефтепроводу Казахстан – Китай участка Кенкияк-Кумколь весьма разнообразен. Так высоким содержанием парафина отличается нефть Мангышлакского месторождения (табл. 1).
Таблица 1. Компонентный состав, содержание воды и механических примесей в отобранных пробах нефти
|
№ |
Наименование нефтес меси |
Асфальтен ы, % |
Парафин ы, % |
Смолы, % |
Мех. примеси, % |
Вода, % |
Плот- ность при 20 ? С, кг/м3 |
Давлен ие насыще н. паров, кПа |
|
1 |
Бузачинская |
3,78 |
4,75 |
19,60 |
отс. |
следы |
919,8 |
9,00 |
|
2 |
Мангышлакска я |
2,10 |
20,80 |
17,94 |
отс. |
следы |
852,2 |
11,00 |
|
3 |
Нефтесмесь Бузачи- Мангышлак (60:40) |
2,95 |
11,23 |
18,01 |
отс. |
следы |
891,7 |
9,75 |
|
4 |
Актюбинская |
0,40 |
7,15 |
3,32 |
отс. |
следы |
822,0 |
79,50 |
|
5 |
Кумколь |
0,24 |
13,0 |
4,79 |
отс. |
следы |
811,0 |
68,50 |
|
6 |
Тенгиз |
0.09 |
3.41 |
0.96 |
отс. |
следы |
787.2 |
38.25 |
Известно, что на нефтепроводах, перекачивающих высокопарафиновые нефти, например, Кумколь-Каракоин-Шымкент (РК) и Уса-Ухта-Ярославль (РФ) для улучшения реологических свойств применяются депрессорные присадки; на нефтепроводе Узень – Гурьев – Самара используются печи для нагрева нефти.
Основные проблемы, возникающие при подготовке к трубопроводному транспорту высокопарафинистых нефтей, связаны с их малой подвижностью, высокой температурой застывания и, как правило, отложениями парафина на внутренней поверхности трубопроводов.
Использование депрессорных присадок позволяет значительно снизить гидравлические потери при перекачке высокопарафинистых нефтей, уменьшить количество парафиновых отложений на стенках трубопровода и облегчить условия эксплуатации трубопроводов. В работе показана эффективность применения присадок фирм «Esso Chemical» и «Shell» разных модификаций. При этом наибольший депрессорный эффект достигался при концентрации присадки в нефти – 0,15 – 0,2 % от веса нефти, при температуре нагрева нефти – 60…70 оС и скорости охлаждения нефти 10 – 20 оС/час. В частности, при 20 оС и концентрации присадки ЕСА 4242, равной 0,2 % для мангышлакских нефтей уменьшается пластическую вязкость более, чем в 2 раза; предельное динамическое напряжение сдвига – в 3,5 раза; предельное статическое напряжение у нефти с присадкой отсутствует, а у исходной cm = 209 н/м2. В целях же экономии присадки и снижения энергозатрат на нагрев нефти рекомендовалось добавлять присадку не в весь объем перекачиваемой по трубопроводу нефти, а только в кольцевой пристенный слой нефти в трубе.
В работах [2, 3] показано, что с помощью водорастворимых полимеров, полиакриламида (ПАА) и его производных, стало возможным удаление парафиносмолистых отложений, механических примесей и водных скоплений из трубопроводов, в которых использование механических средств очистки недостаточно эффективно или невозможно. Применение гельной очистной системы на основе ПАА с добавкой 15% битума (по массе) позволяло при определённых условиях улучшить эксплуатацию нефтепродуктопровода и увеличить продолжительность очистки.
Разработанные в лаборатории инженерного профиля КазНТУ нанокомпозитные материалы на основе ПАА и глинистых минералов на основе каолинита и монтмориллонита нанокомпозитные составы позволяли на лабораторных нефтепроводах очистить нефть Узеньского и Кумкольского месторождений на 93-96% [4].
При превышении гидравлического сопротивления трубопровода возможности насосного оборудования перекачка нефти значительно осложняется, несмотря на применение присадок и очистку полости нефтепровода.
В работе [5] обоснован способ транспортировки высоковязкой нефти с «распределенным» подогревом, предполагающий использование природного тепла за счет расстановки по трассе теплонасосных пунктов подогрева. Показано, что использование природного низкопотенциального тепла для подогрева высоковязкой нефти, транспортируемой по магистральному нефтепроводу, позволяет снизить энергозатраты на трубопроводный транспорт высоковязкой нефти.
В связи с тем, что значительная часть энергопотребления при транспортировке нефти и нефтепродуктов приходится на основные и подпорные насосы, то в [3] рассмотрены методы регулирования производительности насосов. В частности, применение частотно-регулируемого привода (ЧРП) на насосных станциях позволяет сократить энергопотребление на 5-18%, в зависимости от фактической загрузки нефтепродуктопроводов.
ЛИТЕРАТУРА
- Тогашева А.Р. Технология транспорта высокопарафиновых нефтей на основе применения депрессорных присадок: автореф. дис. канд. техн. наук: 25.00.19.- Уфа: ГУП «ИПТЭР», 2007. - 22 с.
- Мастобаев Б.Н. История применения химических реагентов и технологий в трубопроводном транспорте нефти и нефтепродуктов: автореф. дис. д-ра. техн. наук: 07.00.10, 02.00.13.- Уфа: УГНТУ, 2003. - 50 с.
- Ахмадуллин К.Р. Энергосберегающие технологии трубопроводного транспорта нефтепродуктов: автореф. дис. д-ра. техн. наук: 25.00.19.- Уфа: УГНТУ, 2005. - 46 с.
- Татыханова Г.С., Аринов Б.Ж., Кожахметов С.К., Кудайбергенов С.Е. Создание гибридных нанокомпозитов на основе наночастиц кремнезема и синтетических полиэлектролитов. Известия научно- технического общества «Кахак». 2007, №17, С.235-236.
- Глушков А.А. Транспортировка высоковязкой нефти по магистральному нефтепроводу с использованием тепловых насосов: автореф. дис. д-ра. техн. наук: 25.00.19.- Уфа: УГНТУ, 2009. - 23 с.