Исследование влияния противотурбулентных присадок на гидравлическое сопротивление потока нефти в добывающих скважинах и трубопроводах

Гайамфи-Ибоа, Эбинизер Отделение нефтегазового дела (ОНД)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

При растворении полимера происходит увеличение вязкости жидкости, а также одновременно происходит и увеличение скорости турбулентного течения полимерного раствора по сравнению со скоростью течения маловязкого растворителя. Это явление получило название эффекта Томса или эффекта снижения гидродинамического сопротивления.
Уже 20 лет в трубопроводном транспорте для снижения энергетических затрат и для увеличения скорости течения нефти используют противотурбулентные добавки
Возможность использования присадок для уменьшения сопротивления турбулентности в трубопроводах сжиженного газа и, таким образом, снижения затрат энергии на транспортировку газа в трубопроводах.

Введение …………………………………………………………………………………………………………………………. 16

1 Литературный обзор ………………………………………………………………………………………………….. 18

1.1 Жидкое и газообразное агрегатное состояние вещества ………………………………….. 18

1.2 Состав и физико-химические характеристики нефти и природного газа ………. 18

1.3 Физико-химические характеристики системы природный газ………………………… 20

1.3.1 Фазовая диаграмма пропана и бутана ………………………………………………………………. 22

1.3.2 Производство сжиженного газа и ШФЛУ осуществляется за счет следующих
трех основных источников: …………………………………………………………………………………………. 23

1.4 Течение жидкостей в цилиндрическом канале…………………………………………………… 26

1.5 Снижение гидродинамического сопротивления (эффект Томса)……………………. 31

1.5.1 Факторы, влияющие на снижение сопротивления …………………………………………. 32

1.5.1.1 Влияние концентрации полимерной добавки на эффект. ………………………….. 32

1.5.1.2 Влияние молекулярного веса полимерной добавки на эффект. ………………… 32

1.5.1.3 Влияние диаметра трубы на эффект………………………………………………………………. 32

1.5.1 Зависимость величины эффекта от числа Рейнольдса и напряжения
сдвига. ……………………………………………………………………………………………………………………………… 33

1.6 Полимеры, используемые на нефтяных промыслах ………………………………………….. 35

1.6.1 Процесс растворения и свойства образующихся полимерных растворов ….. 37

2 Экспериментальная часть …………………………………………………………………………………………. 40

2.1 Методы исследования и использованное оборудование. …………………………………. 40

2.1.1 Устройство и эксплуатация герметичного турбулентного реометра с
вертикальным расположением цилиндрического канала. ……………………………………… 41

2.1.2 Устройство и эксплуатация герметичного турбулентного реометра с
горизонтальным расположением цилиндрического канала. ………………………………….. 41
2.1.3 Формулы для расчета результатов турбореометрического тестирования
жидкостей: ……………………………………………………………………………………………………………………… 42

2.1.4 Ротационный вискозиметр для измерения вязкости ………………………………………. 43

2.2 Объекты исследования. ………………………………………………………………………………………….. 45

3 Обсуждение результатов …………………………………………………………………………………………… 47

3.1 Снижение гидродинамического сопротивления нефти добавками полимеров.
………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 47

3.1.1 Вискозиметрия Нефти – Уравнение Аррениуса – Френкеля – Эйринга (АФЭ)
………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 47

3.1.2 Растворы полиизопрена в нефти. ………………………………………………………………………. 49

3.2 Снижение гидродинамического сопротивления керосина и бензина добавками
полимеров. ……………………………………………………………………………………………………………………… 53

3.2 Снижение гидродинамического сопротивления сжиженного газа добавками
полимеров. ……………………………………………………………………………………………………………………… 54

5 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ…………………………………………………………………………………………….. 58

5.1 Экономическое обоснование рентабельности применения
противотурбулентных полимеров в нефтепроводах ……………………………………….. 58

5.2 Стоимость необходимого оборудования …………………………………………………… 59

5.2.1 Используемая спецтехника ……………………………………………………………………. 59

5.2.2 Используемые химические вещества ……………………………………………………… 59

5.3 Случай 1 ………………………………………………………………………………………………….. 60

5.4 Случай 2 ………………………………………………………………………………………………….. 62

5.4.1 Применение противотурбулентных присадок для снижения
энергопотребления на трубопроводах ……………………………………………………………. 63
6 Социальная ответственность при изучении влияния полимерных добавок на
поток углеводородных жидкостей. …………………………………………………………………………….. 68

6.1 Профессиональная социальная безопасность ……………………………………………. 68

6.2 Анализ вредных производственных факторов и обоснование мероприятия по
их устранению. ……………………………………………………………………………………………… 69

6.3 Анализ опасных факторов и обоснование мероприятий по защите от действия
опасные и вредные факторы ………………………………………………………………………….. 76

6.4 Экологическая безопасность …………………………………………………………………….. 78

6.4.1 Защита атмосферы ………………………………………………………………………………… 78

6.4.2 Защита гидросферы ……………………………………………………………………………….. 79

6.4.3 Защита литосферы…………………………………………………………………………………. 80

6.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………………….. 81

6.6 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …………… 82

Выводы ……………………………………………………………………………………………………………………………. 84

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………. 85

Приложения ……………………………………………………………………………………………………………………. 90

Снижение сопротивления в трубопроводах с использованием противотурбулентних присадок (ПТП) имеет большое значение для проектирования нефтегазопроводов, поскольку ПТП уменьшают мощность откачки и увеличивают пропускную способность трубопроводов.
ПТП были использованы в нескольких инженерных системах, таких как централизованное теплоснабжение и охлаждение, нефтедобывающие и транспортные трубопроводы и другие.
ПТП впервые был коммерчески использован в Трансалясском трубопроводе в 1979 году. Диаметр трубопровода составлял 1,2 м. Мощность трубопровода увеличилась с 1,45 млн. Баррелей в сутки до 2,1 млн. Баррелей в сутки из-за достигнутого снижение сопротивления на 50%. Явление называется эффектом Томса.[1]
Было доказано, что использование ПТП имеет преимущества, которые включают: увеличенная мощность трубопровода, экономия в насосной мощности, уменьшение давления при соответствующем снижении толщины трубы и давления, уменьшение диаметра трубы в стадии разработки, а также количество и размер насосных установок.[2,4]
В Институте нефтехимии СО РАН были проведены исследования по синтезу высокомолекулярных полимеров, которые могут быть использованы в качестве ПТП при транспортировке нефтяных и нефтяных фракций в разных регионах Российской Федерации.
Целью данной работы является экспериментальное исследование возможности использования полимерных добавок для перекачки по трубопроводам углеводородных жидкостей (нефти и её фракций), а также сжиженного природного газа (СПГ).
Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи:
 разработка лабораторных стендов для изучения закономерностей течения
углеводородных жидкостей;
16
 реологические исследования различных фракции нефти и установление их совместимости с противотурбулентными добавками различной химической природы;
 экспериментальное исследование текучести углеводородных жидкостей через цилиндрический канал турбулентного реометра в присутствие разных противотурбулентных добавок;
 оценка технологической и экономической эффективности предполагаемой технологии.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Логик Ф. кандидат наук, доцент
    4.9 (826 отзывов)
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские дисс... Читать все
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские диссертации, рефераты, контрольные) уже много лет. Качество работ гарантирую.
    #Кандидатские #Магистерские
    1486 Выполненных работ
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Анна В. Инжэкон, студент, кандидат наук
    5 (21 отзыв)
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссе... Читать все
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссертаций. Работала в маркетинге. Практикующий бизнес-консультант.
    #Кандидатские #Магистерские
    31 Выполненная работа
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы
    Сергей Н.
    4.8 (40 отзывов)
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных с... Читать все
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных статей в области экономики.
    #Кандидатские #Магистерские
    56 Выполненных работ
    Яна К. ТюмГУ 2004, ГМУ, выпускник
    5 (8 отзывов)
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соот... Читать все
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соответствии с Вашими требованиями.
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Шиленок В. КГМУ 2017, Лечебный , выпускник
    5 (20 отзывов)
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертац... Читать все
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертационной работ. Помогу в медицинских науках и прикладных (хим,био,эколог)
    #Кандидатские #Магистерские
    13 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Повышение надежности эксплуатации резервуаров путем внедрения новых конструктивных решений
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)