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

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

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

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

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

    Анна Н. Государственный университет управления 2021, Экономика и ...
    0 (13 отзывов)
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уни... Читать все
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уникальности с нуля. Все работы оформляю в соответствии с ГОСТ.
    #Кандидатские #Магистерские
    0 Выполненных работ
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Глеб С. преподаватель, кандидат наук, доцент
    5 (158 отзывов)
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной с... Читать все
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной специальности 12.00.14 административное право, административный процесс.
    #Кандидатские #Магистерские
    216 Выполненных работ
    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    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
    Александра С.
    5 (91 отзыв)
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повы... Читать все
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повышении уникальности текста и оформлении библиографических ссылок по ГОСТу.
    #Кандидатские #Магистерские
    132 Выполненных работы
    Татьяна С. кандидат наук
    4.9 (298 отзывов)
    Большой опыт работы. Кандидаты химических, биологических, технических, экономических, юридических, философских наук. Участие в НИОКР, Только актуальная литература (пос... Читать все
    Большой опыт работы. Кандидаты химических, биологических, технических, экономических, юридических, философских наук. Участие в НИОКР, Только актуальная литература (поставки напрямую с издательств), доступ к библиотеке диссертаций РГБ
    #Кандидатские #Магистерские
    551 Выполненная работа

    Другие учебные работы по предмету

    Верификация Черкашинской свиты Приобского месторождения
    📅 2020 год
    🏢 Санкт-Петербургский государственный университет
    Повышение надежности эксплуатации резервуаров путем внедрения новых конструктивных решений
    📅 2019 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)