DE2006999B2

DE2006999B2 - Method of transporting a viscous liquid through a pipeline

Info

Publication number: DE2006999B2
Application number: DE19702006999
Authority: DE
Inventors: Eke Amsterdam Verschuur
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1969-02-17
Filing date: 1970-02-16
Publication date: 1979-08-09
Also published as: DE2006999A1; DE2006999C3; FR2035469A5; GB1304002A; NL7002123A; AT303626B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Transportieren einer eine hohe Viskosität aufweisenden Flüssigkeit durch eine Rohrleitung. Es ist um so schwieriger, zähflüssige Flüssigkeiten, z. B. schwere Mineralöle, durch Rohrleitungen zu fördern, je höher ihre Viskosität ist. Bei einer höheren Viskosität muß man die Pumpenleistung und den Förderdruck erhöhen, und diese Maßnahmen führen zu höheren Kosten. Bezüglich der zu verwendenden Vorrichtungen ergeben sich hierbei Einschränkungen, die auf die maximal zulässigen Drücke zurückzuführen sind, denen die Pumpen sowie Rohr- und Schlauchleitungen ausgesetzt sind.The invention relates to a method for transporting a high viscosity Liquid through a pipeline. It is all the more difficult to transfer viscous liquids, e.g. B. heavy Mineral oils to be conveyed through pipelines, the higher their viscosity. With a higher viscosity must you increase the pump capacity and the delivery pressure, and these measures lead to higher costs. With regard to the devices to be used, there are restrictions that apply to the maximum permissible pressures to which the pumps as well as pipes and hoses are exposed are.

Ein bekanntes Verfahi en besteht darin, eine Flüssigkeit mit hoher Viskosität durch eine Rohrleitung in Form einer kontinuierlichen Phase zu fördern, die sich im mittleren Teil der Rohrleitung befindet und von einer ringförmigen Schicht einer Flüssigkeit mit einer niedrigeren Viskosität umgeben ist, wobei die beiden Flüssigkeiten im Verhältnis zueinander völlig oder im wesentlichen völlig unlöslich sind. (US-PS 3 307 567) Als eine Flüssigkeit von niedriger Viskosität, die zum Transportieren von zähflüssigem Mineralöl geeignet ist, kann man z. B. Wasser verwenden. Das Ol bewegt sich in Form eines langgestreckten Strangs durch den mittleren Teil der Rohrleitung, und das Wasser bildet eine Schmiermittelschicht zwischenA well-known method is to create a liquid to convey the high viscosity through a pipeline in the form of a continuous phase is located in the central part of the pipeline and is surrounded by an annular layer of a liquid of a lower viscosity, the two liquids being completely in relation to one another or are essentially completely insoluble. (U.S. Patent 3,307,567) As a low viscosity liquid, which is suitable for transporting viscous mineral oil, you can z. B. Use water. The oil moves in the form of an elongated strand through the central part of the pipeline, and the water forms a layer of lubricant between

dem Ol und der Wand der Rohrleitung. Durch die niedrige Viskosität dieser Schmiermittelschicht wird bewirkt, daß man mit einer niedrigeren Pumpenleistung auskommt. Dieses Verfahren ermöglicht es, sogar sehr steife öle durch eine Rohrleitung zu fördern. Die verwendete Wassermenge kann zwischen 0,1 und 25 Volumenprozent bezogen auf das ölvolumen variieren. Es sind bereits Anschlußstücke bekannt, die es ermöglichen, insbesondere kleine Wassennengen in der gewünschten Weise in eine Rohrleitung einzuführen.the oil and the wall of the pipeline. Through the The low viscosity of this lubricant layer means that a lower pump output can be used. This process enables even very stiff oils to be conveyed through a pipeline. The amount of water used can vary between 0.1 and 25 percent by volume based on the oil volume. There are already connectors known that it make it possible, in particular, to introduce small amounts of water into a pipeline in the desired manner.

Es ist wichtig, das Entstehen von Tröpfchen aus der zähflüssigen Flüssigkeit in dem Wasser zu verhindern. Das Vorhandensein solcher Tröpfchen würde zu einer Erhöhung des Druckabfalls führen, und infolgedessen würde man eine Wasserschicht von größerer Dicke benötigen, so daß ein entsprechend kleinerer Teil des transportieren Volumens aus dem öl bestehen würde.It is important to prevent the formation of droplets from the viscous liquid in the water. The presence of such droplets would lead to an increase in the pressure drop, and as a result one would have a larger water layer Need thickness, so that a correspondingly smaller part of the transported volume would consist of the oil.

Das Entstehen von kleinen Tropfen wird durch hohe Strömungsgeschwindigkeiten sowie durch Störungen der Strömung gefördert, die z. B. auf Unregelmäßigkeiten der Rohrwand, das Vorhandensein offener Ventile od. dgl. zurückzuführen sind.The formation of small droplets is promoted by high flow velocities as well as by disturbances in the flow. B. od due to irregularities in the pipe wall, the presence of open valves.

Man kann das Entstehen von Tröpfchen dadurch verhindern, daß man dafür sorgt, daß die Strömungsgeschwindigkeit der !Flüssigkeiten in der Rohrleitung, insbesondere an deren Eintrittsende, unter einem kritischen Wert gehalten wird.The formation of droplets can be prevented by ensuring that the flow velocity of the liquids in the pipeline, especially at their entry end, is kept below a critical value.

Wenn der Transportvorgang unterbrochen werden soll, müssen besondere Maßnahmen getroffen werden, um zu verhindern, daß das zähflüssige öl in Berührung mit der Wand der Rohrleitung kommt. Hierfür hat man bereits vorgesehen, daß das öl vor dem Unterbrechen des Transportvorgangs vollständig durch Wasser ersetzt wird. Dieses Verfahren ist jedoch kostspielig und läßt sich nicht in den Fällen anwenden, in denen ungewöhnliche Bedingungen, z. B. das Versagen von Geräten, es erforderlich machen, die Förderanlage schnell abzustellen.If the transport process is to be interrupted, special measures must be taken to prevent the viscous oil from coming into contact with the wall of the pipeline. For this purpose, it has already been provided that the oil before the Interrupting the transport process is completely replaced by water. However, this method is costly and cannot be used in cases where unusual conditions, e.g. B. the failure of equipment, making it necessary to shut down the conveyor system quickly.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren so zu verbessern, daß einer Vermischung der Ringflüssigkeit und der zähflüssigen Kernflüssigkeit, insbesondere auch beim Passieren von Strömungshindernissen und bei Strömungsunterbrechungen vorgebeugt und dadurch ein niedriger Druckabfall in der Förderleitung aufrechterhalten wird.The invention is based on the object that to improve known method so that a mixing of the ring liquid and the viscous Core fluid, especially when passing through flow obstacles and when flow interruptions are prevented, and therefore a lower level Pressure drop is maintained in the delivery line.

Hierfür ist bei einem Verfahren zum Transportieren einer zähen Flüssigkeit, z. B. eines schweren Mineralöls, durch eine Leitung in Form einer kontinuierlichen Phase, die in der Mitte der Leitung angeordnet und von einer ringförmigen Schicht eines flüssigen Mediums mit einer niedrigen Viskosität umgeben ist, wobei die zähflüssige Flüssigkeit und das flüssige Medium ineinander völlig oder im wesentlichen völlig unlöslich sind, das Erfinderische darin zu sehen, daß das eine niedrige Viskosität aufweisende flüssige Medium ein System, ist, das eine Flüssigkeit umfaßt, der Teilchen oder molekulare Teilchen beigefügt sind, die in der Flüssigkeit steif oder elastisch oder viskoelastisch verfornii. λγ sud.For this purpose, in a method for transporting a viscous liquid, e.g. B. heavy mineral oil, through a conduit in the form of a continuous phase placed in the middle of the conduit and is surrounded by an annular layer of a liquid medium with a low viscosity, wherein the viscous liquid and the liquid medium are completely or essentially completely insoluble in each other, the inventive view in the fact that the a low viscosity liquid medium is a system comprising a liquid to which particles or molecular particles contained in of the liquid stiff or elastic or viscoelastic verfornii. λγ sud.

Der Ausdruck »zähflüssige Flüssigkeit« bezeichnet hier auch Flüssigkeiten, die von den Newtonschen Eigenschaften abweichende Eigenschaften haben, z. B. wachshaltige Rohöle sowie Aufschwemmungen.The term "viscous liquid" also refers to liquids that have properties that differ from Newtonian properties, e.g. B. waxy crude oils and suspensions.

Ferner bezeichnet in der folgenden Beschreibung der Ausdruck »Leitung« eine Rohrleitung oder einenFurthermore, in the following description, the term "line" denotes a pipe or a pipe Schlauch.Hose.

Die Wirkungsweise des gemäß der Erfindung verwendeten flüssigen Mediums läßt sich wie folgt erklären: Solange die Strömung des Mediums in der ringförmigen Schicht laminar ist, bewegen sich die darin enthaltenen Teilchen längs der sogenannten Strorafäden oder Fließlinien. Wenn die Teilchen eine langgestreckte Form haben, werden sie bestrebt sein, sich in Richtung ihrer Längsachse zu bewegen. Wegen ei-The mode of operation of the liquid medium used according to the invention can be explained as follows: As long as the flow of the medium in the annular layer is laminar, they move therein contained particles along the so-called Strora threads or flow lines. If the particles have an elongated shape, they will tend to become to move in the direction of their longitudinal axis. Because of a

ίο ner Erhöhung der Schergeschwindigkeit in dem flüssigen Medium kann die Erzeugung von Energie an irgendeinem Punkt in einem solchen Ausmaß zunehmen, daß sich in dem Medium Wirbel entwickeln können. Solche Wirbel entstehen aus Mikrowirbeln,As the shear rate increases in the liquid medium, the generation of energy at any point may increase to such an extent that eddies develop in the medium can. Such eddies arise from micro-eddies,

π die von Volumenelementen innerhalb des Mediums ausgehen, die molekulare Abmessungen haben. In einer normalen Flüssigkeit können sich solche Mikxowirbel schnell zu sichtbaren Wirblen entwickeln, so daß eine turbulente Strömung entsteht.π those of volume elements within the medium that have molecular dimensions. In a normal liquid, such micxo-vortices can quickly develop into visible vortices, see above that a turbulent flow arises.

Beim Transportieren einer zähen Flüssigkeit, die von einer ringförmigen Flüssigkeitsschicht umgeben ist, macht sich das Austreten eimer turbulenten Strömung durch eine Erhöhung des Druckabfalls längs der Leitung sowie durch das Entstehen von Tröpfchen derWhen transporting a viscous liquid surrounded by an annular layer of liquid is, the leakage makes itself turbulent flow by increasing the pressure drop along the Conduction as well as by the formation of droplets of the zähflüssigen Flüssigkeit in der Flüssigkeit der ringförmigen Schicht bemerkbar, was, wie erwähnt, unerwünscht ist. Die gemäß der Erfindung in dem flüssigen Medium enthaltenen Teilchen spielen jetzt eine wichtige Rolle insofern, als sie das Entstehen von WirbelnViscous liquid noticeable in the liquid of the annular layer, which, as mentioned, is undesirable. According to the invention in the liquid Particles contained in the medium now play an important role in that they cause eddies verhindern oder eine solche Wirbelbewegung schnell dämpfen. Infolge ihrer natürlichen Eigenschaften sind die erwähnten Teilchen befähigt, kinetische Energie von einem Punkt aus, an dem die Energie größer ist als in der unmittelbaren Umgebung zu einem wenigerprevent or quickly dampen such a vortex movement. As a result of their natural properties are the mentioned particles are capable of generating kinetic energy from a point where the energy is greater than in the immediate area to a less gefährlichen Punkt in dem Medium zu übertragen. Die Teilchen können Bewegungsmomente übertragen, da sie steif oder elastisch oder viskoelastisch verformbar sind. Ein Wirbel kann sich nur dann entwickeln, wenn auf ein Volumenelement des Mediums Kräfte wirken,transferring dangerous point in the medium. the Particles can transfer moments of motion because they are rigid or elastic or viscoelastically deformable are. A vortex can only develop when forces act on a volume element of the medium deren Richtung unter einem Winkel zu den Stromfäden der laminaren Strömung verläuft. Die in dem Medium vorhandenen Teilchen übertragen wegen ihrer Steifigkeit oder Elastizität diese anders gerichtete kinetische Energie auf andere Volumenelemente deswhose direction is at an angle to the stream filaments of the laminar flow. The particles present in the medium transfer because of them Stiffness or elasticity this differently directed kinetic energy to other volume elements of the Mediums über Strecken, deren Länge mindestens gleich der Abmessungen der Mikrowirbel ist. Da die kinetische Energie auf diese Weise verteilt wird, wird das Entstehen von Wirbeln verhindert oder unterdrückt.Medium over distances, the length of which is at least equal to the dimensions of the micro-vortex. Since the kinetic energy is distributed in this way, the formation of eddies is prevented or suppressed.

Bei einem flüssigen Medium mit einer geringen Viskosität kann es sich um eine Lösung einer Polymerisatverbindung von hohem Molekulargewicht handeln. Solche Verbindungen haben vorzugsweise ein Molekulargewicht von mindestens einer Million, sieA liquid medium with a low viscosity can be a solution of a polymer compound of high molecular weight. Such compounds preferably have a Molecular weight of at least one million, them sind vom langkettigen Typ, und. sie weisen nur eine minimale Zahl von Vernetzungen auf. Solche Moleküle haben eine Länge, die so groß ist, daß sie Energie über die gewünschten Strecken übertragen können, deren Länge den Abmessungen der Mikrowirbel ent-are of the long chain type, and. they only show one minimum number of networks. Such molecules have a length so great that they hold energy can be transmitted over the desired routes, the length of which corresponds to the dimensions of the micro-vortex.

bo spricht. Ihre Wirkung ist in erster Linie auf eine elastische oder viskoelastische Verformung zurückzuführen. Wenn eine solche Verformung stattfindet, bedeutet dies, daß Energie aufgenommen und gespeichert wird, die wieder freigegeben und anderen VoIu-bo speaks. Their effect is primarily due to elastic or viscoelastic deformation. When such a deformation occurs, this means that energy is absorbed and stored, which is released again and used for other

b5 menelementen des flussigen Mediums mitgeteilt wird, wenn sich das Teilchen wieder entspannt. Das Vorhandensein dieser Teilchen verhindert oder beschränkt das Hängenbleiben der zähen Flüssigkeit anb5 menu elements of the liquid medium are communicated, when the particle relaxes again. The presence of these particles prevents or limits the sticking of the viscous liquid

der Wand der Leitung, wenn der Pumpvorgang unterbrochen wird; hierbei handelt es sich um eine unerwartete und daher überraschende Wirkung.the wall of the conduit when pumping is stopped; this is an unexpected and therefore surprising effect.

Zu den geeigneten Lösungen gehören eine Lösung von Polyalkylenoxid-Polymerisaten oder -Mischpolymerisaten, insbesondere eines Polyäthylenoxid-Polymerisats in Wasser in einer Konzentration im Bereich von 10 bis 10000 Teilen auf 1 Million Teile, ferner eine Lösung von Polyvinylalkohol-Polymerisaten oder -Mischpolymerisaten in Wasser in einer Konzentration im Bereich von 1000 bis 20000 Teilen auf 1 Million Teile und eine Lösung von Pclyacrylamid-Polymerisaten oder -Mischpolymerisaten in Wasser in einer Konzentration im Bereich von 10 bis 10000 Teilen auf 1 Million Teile. Ferner kann man Gemische aus den genannten Verbindungen verwenden. Auch Naturprodukte wie Guargummi oder Polysaccharid können als Verbindungen mit hohem Molekulargewicht verwendet werden.Suitable solutions include a solution of polyalkylene oxide polymers or copolymers, in particular a polyethylene oxide polymer in water in a concentration in the range from 10 to 10,000 parts to 1 million parts, also a solution of polyvinyl alcohol polymers or copolymers in water in a concentration in the range from 1000 to 20,000 parts per 1 Million parts and a solution of polyacrylamide polymers or copolymers in water in a concentration in the range of 10 to 10,000 parts per million parts. You can also use mixtures use from the named compounds. Also natural products such as guar gum or polysaccharide can be used as high molecular weight compounds.

Weiterhin kann es sich bei dem flüssigen Medium von geringer Viskosität um ein Coloidsysiem des SoI- oder Gel-Typs, z. B. um Stärke enthaltendes Wasser, handeln.Furthermore, the liquid medium of low viscosity can be a Coloidsysiem of the sol or gel type, e.g. B. starch-containing water act.

In einem System vom Sol-Typ sind Micellen vorhanden, zwischen denen keine Wechselwirkung zu erkennen ist. Eine solche Micelle kann sich bei einer Verformung wie ein elastisches Teilchen oder wie ein steifes Teilchen verhalten. Eine Übertragung von Energie von einem Volumenelement des flüssigen Mediums längs der gewünschten Strecken, die den Abmessungen der Mikrowirbel entsprechen, ist wegen der relativ großen Abmessungen der Micellen sehr gut möglich. Bei steifen Micellen wird Energie von der Micelle einer Quelle entnommen, die möglicherweise Anlaß zum Entstehen eines Mikrowirbels geben könnte, so daß die Micelle in Drehung versetzt wird. Die Vernichtung dieser Energie findet längs der Oberfläche der Micelle statt, und dies bedeutet, daß diese Energie über eine relativ große Strecke verteilt wird, so daß das Entstehen eines Wirbels verhindert wird. Bei einer elastischen Verformung der Micelle kann die Übertragung von Energie statt durch das Entspannen der verformten Micelle auch dadurch bewirkt werden, daß die Drehbewegung der Micelle unterbrochen wird.In a sol-type system there are micelles between which no interaction can be seen. Such a micelle can be found in a Deformation behave like an elastic particle or like a rigid particle. A transfer of Energy from a volume element of the liquid medium along the desired distances that the The dimensions of the micro-vortex are very good because of the relatively large dimensions of the micelles possible. With rigid micelles, energy is drawn from the micelle from a source that may be Could give rise to the formation of a micro-vortex, so that the micelle is set in rotation. The annihilation of this energy takes place along the surface of the micelle, and this means that this energy is distributed over a relatively large distance, so that the formation of a vortex is prevented will. In the event of elastic deformation of the micelle, the transfer of energy instead of through the Relaxation of the deformed micelle can also be brought about by interrupting the rotational movement of the micelle.

Bei einem System vom Gel-Typ ist ein Skelett vorhanden, das durch die Micelle oder durch andere Teilchen von hohem Molekulargewicht, die sich berühren, gebildet ist. Sin solches System zeigt deutlich elastische Eigenschaften, bis infolge des Auftretens zu hoher Schergeschwindigkeiten eine Fließgrenze überschritten wird. Im allgemeinen nimmt das Gefüge wieder seine ursprüngliche Gestalt an, wenn sich die Beanspruchung durch Scherkräfte verringert. Im Hinblick darauf, daß die zähe Flüssigkeit daran gehindert werden soll, an der Wand der Leitung hängen zu bleiben, wenn die Pumpe stillgesetzt wird, ist dies von sehr großer Bedeutung.In a gel-type system, there is a skeleton that is formed by the micelle or by other high molecular weight particles that are touching each other. is formed. Such a system shows clearly elastic properties until a flow limit is exceeded due to the occurrence of excessive shear rates. In general, the structure increases returns to its original shape when the shear stress is reduced. In view of the fact that the viscous liquid prevented it should stick to the wall of the pipe when the pump is stopped, this is from very important.

Bei dem flüssigen Medium von geringer Viskosität kann es sich auch um ein System in Form einer Dispersion handeln. Eine Dispersion eines Fasermaterials in Wasser hat sich als sehr geeignet erwiesen. Bei dem Fasermaterial kann es sich um Cellulose oder Holzmehl oder Papierfasern handeln. Die Konzentration des Fasermaterials kann im Bereich von 0,1 bis 5 Volumenprozent liegen. Das Fasermaterial verhält sich über eine mit den Abmessungen eines Mikrowirbels vergleichbare Länge wie. ein steifes oder mindestensThe liquid medium of low viscosity can also be a system in the form of a dispersion. A dispersion of a fiber material in Water has been found to be very suitable. The fiber material can be cellulose or wood flour or paper fibers. The concentration of the fiber material can range from 0.1 to 5 percent by volume. The fiber material behaves over a length comparable to the dimensions of a micro-vortex like. a stiff or at least wie ein elastisch verformbares Material.like an elastically deformable material.

Geeignete Systeme in Form von Dispersionen steifer Teilchen können auch aus sogenannten Mikroballons oder kleinen Kunststoff- oder Glasteilchen in Wasser bestehen, doch verursachen solche Systeme ziemlich hohe Kosten.Suitable systems in the form of dispersions of stiff particles can also consist of so-called microballoons or small plastic or glass particles Water exist, but such systems are quite expensive.

Ein weiteres zweckäßiges System in Form einer Dispersion besteht aus sehr kleinen Gasblasen, z. B. Luftblasen, die in einer Flüssigkeit, z. B. Wasser, entAnother useful system in the form of a dispersion consists of very small gas bubbles, e.g. B. Air bubbles in a liquid, e.g. B. water, ent halten sind. Der Durchmesser der Gasblasen kann im Bereich von 0,010 mm bis 1 mm liegen. Derartige kleine Gasblasen verhalten sich ebenso wie elastisch verformbare Teilchen. Das gesamte Gasvolumen in der Flüssigkeit kann 1 bis 30 Volumenprozent betrahold are. The diameter of the gas bubbles can be im Range from 0.010 mm to 1 mm. Such small gas bubbles behave in the same way as elastic deformable particles. The total volume of gas in the liquid can be 1 to 30 percent by volume gen.gene.

Bei einem weiteren geeigneten System sind in Form einer Dispersion sehr kleine öltröpfchen im Wasser enthalten. Der Durchmesser der öltröpfchen kann im Bereich von 0,010 bis 1 mm liegen. In Wasser verhalte ten sich öltröpfchen wegen der Spannung an den Trennflächen zwischen den Tröpfchen und dem Wasser wie elastische Teilchen. Wenn ein öltröpfchenIn another suitable system, there are very small oil droplets in the water in the form of a dispersion contain. The diameter of the oil droplets can be in the range from 0.010 to 1 mm. In water, oil droplets behave because of the tension on the Interfaces between the droplets and the water like elastic particles. When an oil droplet

. verformt wird, vermehrt sich die Energie an der Trennfläche, und dieser Energiebetrag wird längs der. is deformed, the energy increases at the interface, and this amount of energy increases along the

2^r> Trennfläche vernichtet, wenn das Teilchen wieder seine ursprüngliche Form annimmt. Auch eine Drehbewegung eines öltröpfchens führt dazu, daß Energie in der vorstehend bezüglich der Micellen erläuterten Weise verteilt wird. Das gesamte Volumen des in dem 2 ^r > the interface is destroyed when the particle returns to its original shape. A rotary movement of an oil droplet also results in energy being distributed in the manner explained above with regard to the micelles. The total volume of the in the

Wasser enthaltenen Öls kann im Bereich von 1 bis 30 Volumenprozent liegen.Oil contained in water can range from 1 to 30 percent by volume.

Es kann bei einem System in Form einer Dispersion, insbesondere bei solchen, bei denen ein Gas oder öl fein verteilt ist, zweckmäßig sein, das System mitIt can be in a system in the form of a dispersion, especially those in which a gas or oil is finely divided, be expedient to use the system Hilfe eines Putz- oder Reinigungsmittels zu stabilisieren.Stabilize with the help of a cleaning agent.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments.

Es wurde eine Versuchsleitung in Form eines RohrsIt became a test line in the form of a pipe

mit einem Innendurchmesser von 25,4 mm und einer Gesamtlänge von 20000 mm benutzt. Diese Versuchsleitung umfaßte Pumpen, Rohrbögen, T-Stücke, Ventile, Falleitungen sowie die Nachahmung einer Schweißnaht. Sie war mit Geräten zum Ermitteln deswith an inner diameter of 25.4 mm and a total length of 20,000 mm. This experimental line included pumps, elbows, T-pieces, Valves, downpipes and the imitation of a weld seam. She was using devices to determine the Druckabfalls, der Strömungsgeschwindigkeiten der zähen Flüssigkeit und des flüssigen Mediums mit nied -riger Viskosität und der Temperatur ausgerüstet. Ferner umfaßte die Leitung durchsichtige Teile, die es ermöglichten, den Strömungsverlauf in verschiedenenPressure drop, the flow rates of the viscous liquid and the liquid medium with low viscosity and the temperature equipped. Furthermore, the conduit included transparent parts that it enabled the course of the flow in different

Abschnitten der Leitung zu beobachten.Observe sections of the line.

Die Versuche wurden wie folgt durchgeführt: Zuerst wurde ein Wasserstrom bei einer zwischen 0,1 und 1 mVh variierenden Durchsatzmenge durch die Leitung geleitet, und diesem Strom wurde dann einThe tests were carried out as follows: First, a water flow at between 0.1 and 1 mVh varying flow rate through the line, and this stream was then a

ölstrom mit einer zwischen 0,5 und 2 mVh variierenden Durchsatzmenge zugeführt. Sobald sich ein ölstrang in der Leitung gebildet hatte, wurden der Druckabfall und die Strömungsgeschwindigkeiten ermittelt. Danach wurde das Wasser allmählich durchOil flow is supplied with a flow rate varying between 0.5 and 2 mVh. As soon as an oil strand had formed in the line, the Pressure drop and the flow velocities are determined. After that, the water gradually got through eine Lösung eines Polymerisats in Wasser ersetzt, und zwar entweder durch eine O.lprozentige Lösung von Polyäthylenoxid mit einem Molekulargewicht von 4X10⁶ oder durch eine lprozentige Lösung von PoIyv inylalkohol. Dies geschah in einer solchen Weise, daßReplaced a solution of a polymer in water, either by an 0.1 percent solution of polyethylene oxide with a molecular weight of 4X10 ⁶ or by a 1 percent solution of polyvinyl alcohol. It was done in such a way that die Strömungs- bzw. Durchsatzgeschwindigkeiten unverändert blieben.the flow or throughput rates remained unchanged.

Hierbei wurden die folgenden Beobachtungen gemacht:The following observations were made:

a) Bei einer hohen Strömungsgeschwindigkeit von bis zu etwa 1,3 m/sec und bei einem öl mit einer Viskosität von 300 Centipoise, wobei als Medium mit einer geringen Viskosität Wasser verwendet wurde, entstanden aus dem den Kern des Stroms bildenden öl öltröpfchen. Schließlich wurde das Entstehen einer ölschicht auf der Leitungswand beobachtet, und zwar insbesondere in der Nähe von die Strömung störenden Gegenständen wie offenen Ventilen, Schweißnähten, T-Stücken usw. Hierbei nahm der Druckabfall zu. Wenn anstelle von Wasser eine Lösung verwendet wurde, hörte das Entstehen von öltröpfchen und einer ölschicht auf, die bis dahin entstandenen öltröpfchen und die ölschicht verschwanden vollständig, und der Druckabfall verringerte sich bis auf seinen ursprünglichen Wert und sogar auf einen noch niedrigeren Wert.a) At a high flow rate of up to about 1.3 m / sec and with an oil with a Viscosity of 300 centipoise, using water as a medium with a low viscosity oil droplets formed from the oil forming the core of the stream. In the end the formation of an oil layer on the pipe wall was observed, in particular near objects that interfere with the flow, such as open valves, weld seams, T-pieces, etc. At this point, the pressure drop increased. When using a solution instead of water the formation of oil droplets and an oil layer that had been created up to then ceased oil droplets and the oil layer completely disappeared, and the pressure drop decreased to its original value and an even lower value.

b) Bei einem öl mit einer Viskosität von 300 Centipoise wurde nach dem Entstehen eines den Kern des Stroms bildenden ölstrangs die Zufuhr sowohl von öl als auch von Wasser bzw. der Lösung auf die Dauer von 2 min unterbrochen, was zur Folge hatte, daß die beiden Phasen übereinander liegende Schichten bildeten. Danach wurde Wasser mit einer Durchsatzgeschwindigkeit von 1 m Vh in die Leitung gepumpt. Der beobachteteb) For an oil with a viscosity of 300 centipoise After the formation of an oil strand forming the core of the stream, the feed became both interrupted by oil and water or the solution for a period of 2 min, which leads to The consequence was that the two phases formed superimposed layers. After that it was Water is pumped into the line at a rate of 1 m Vh. The observed

Anfangsdruck betrug etwa 2 kg/cm². Als dieser Versuch wiederholt wurde, wobei jedoch das Wasser jetzt durch eine Lösung ersetzt wurde, zeigte es sich, daß der Anfangsdruck bei einer Lösung eines Polyäthylenoxid-Polymerisats 0,3 kg/cm² und bei einer Lösung von Polyvinylalkohol 0,1 kg/cm² betrugt.The initial pressure was about 2 kg / cm ² . When this experiment was repeated, but the water was now replaced by a solution, it was found that the initial pressure for a solution of a polyethylene oxide polymer was 0.3 kg / cm ² and for a solution of polyvinyl alcohol 0.1 kg / cm ² cheated.

c) Wenn bei einem öl mit einer Viskosität von 3000 Centipoise nach dem Entstehen eines den Kern des Stroms bildenden ölstrangs das Wasser durch eine Lösung eines Polyäthylenoxid-Polymerisats ersetzt wurde, zeigte sich eine bemerkenswerte Verringerung des Drucks. Wenn man die beobachtete Druckverringerung in Prozenten des Drucks ausdrückt, der bei der gleichen Geschwindigkeit benötigt wird, um den ölstrang mit Hilfe von Wasser zu transportieren, ergeben sich die in der folgenden Tabelle zusammengestellten Werte.c) If in an oil with a viscosity of 3000 centipoise after the formation of the core of the stream forming oil strand, the water through a solution of a polyethylene oxide polymer was replaced, there was a remarkable reduction in pressure. If one expresses the observed pressure reduction as a percentage of the pressure at the same speed is required to transport the oil string with the help of water, arise the values compiled in the following table.

Geschwindigkeit, m/secSpeed, m / sec

Verringerung des Förderdrucks Reduction of the delivery pressure

18%
28%18%
28%

Bei der Verwendung von Wasser, das 1 % Polyvinylalkohol enthielt, wurde keine Verringerung des Drucks beobachtet.When using water containing 1% polyvinyl alcohol, no reduction in the Pressure observed.

Claims

Patent claims:

1. Method of transporting a viscous liquid, e.g. B. a heavy mineral oil, through ~> a line in the form of a continuous phase, which is arranged in the middle of the line and surrounded by an annular layer of a liquid medium with a low viscosity, the viscous liquid and the liquid medium in each other completely or are essentially completely insoluble, characterized in that the liquid medium having a low viscosity is a system which comprises a liquid to which particles or molecular particles are added which are rigid or elastic or viscoelastically deformable in the liquid.

2. The method according to claim 1, characterized in that the liquid medium with egg - '< > ner low viscosity a solution of one or more polymers of high molecular weight is.

3. The method according to claim 2, characterized in that the liquid medium of low-> 5 riger viscosity a solution of a polyalkylene oxide polymer or copolymer in Water is.

4. The method according to claim 3, characterized in that the concentration of the polymer to risats or the mixed polymer has a value in the range from 10 to 10,000 parts per million Has parts.

5. The method according to claim 2, characterized in that the liquid medium of low r> ger viscosity is a solution of polyvinyl alcohol polymers or copolymers in water is.

6. The method according to claim 5, characterized in that the concentration of the polymer or the copolymer has a value in the range from 1,000 to 20,000 parts per million Has parts.

7. The method according to claim 2, characterized in that the liquid medium of less Viscosity a solution of polyacrylamide polymers or copolymers in water.

8. The method according to claim 7, characterized in that the concentration of the polymer or the copolymer has a value in the range from 10 to 10,000 parts per million Has parts.

9. The method according to claim 1, characterized in that the liquid medium of less Viscosity is a coloid system of the sol or gel type.

10. The method according to claim 9, characterized in that it is the liquid medium of low viscosity is water containing starch.

11. The method according to claim 1, characterized in that that the liquid medium of low viscosity is a system in the form of a dispersion

ist. b5is. b5

12. The method according to claim 11, characterized in that the liquid medium of less Viscosity a dispersion of fiber material

is in water.

13. The method according to claim 12, characterized in that the fiber material consists of cellulose consists

14. The method according to claim 12 or 13, characterized in that the fiber material Wood flour is.

15. The method according to claim 12 or 13, characterized in that the fiber material consists of Made of paper fibers.

16. The method according to any one of claims 12 to 15, characterized in that the concentration of the fiber material has a value in the range from 0.1 to 5 percent by volume.

17. The method according to claim 11, characterized in that the system is in the form of a dispersion is a liquid containing very small gas bubbles.

18. The method according to claim 17, characterized in that the diameter of the gas bubbles ranges from 0.010 to 1 mm.

19. The method according to claim 17 or 18, characterized in that the total volume of the gas contained in the liquid is in the range from 1 to 30 percent by volume.

20. The method according to claim 11, characterized in that that the system is in the form of a dispersion of very small oil droplets containing Water exists.

21. The method according to claim 20, characterized in that that the diameter of the oil droplets is in the range of 0.010 to 1 mm.

22. The method according to claim 20 or 21, characterized in that the total volume of the oil contained in the water is in the range of 1 to 30 percent by volume.