SU1662357A3

SU1662357A3 - Способ восстановлени дра в зкой нефти в трубопроводе

Info

Publication number: SU1662357A3
Application number: SU884356436A
Authority: SU
Inventors: Загустин Константин; Гевара Эмилио; Нунес Густаво
Original assignee: Интевен, С.А.(Фирма)
Priority date: 1987-11-02
Filing date: 1988-09-20
Publication date: 1991-07-07
Also published as: GB2211911A; DK347188D0; GB8815465D0; GB2211911B; DK347188A; NL192931C; NL8801691A; FR2622645A1; NL192931B; CA1276210C; NO168552C; NO882742L; NO168552B; FR2622645B1; US4745937A; IT1224455B; NO882742D0; BE1003083A3; IT8867870A0

Abstract

Изобретение относитс к способам восстановлени дра из в зкой нефти в потоке после длительного просто . Согласно изобретению на вход трубопровода подают малов зкую жидкость и постепенно увеличивают скорость подачи до достижени кольцевого режима течени в соответствии с зависимостью Q = (Q_макс/T₀)^.T, где Q - увеличение скорости потока массы малов зкой жидкости

Q_макс - максимальна скорость потока массы малов зкой жидкости в установившемс состо нии

T₀ - врем , затраченное на формирование дра в потоке

T - врем , прошедшее после восстановлени дра в потоке T₀ = K^.T_S, где T_S - врем просто

K - посто нный коэффициент, а затем после достижени установившегос состо ни во входной участок подают поток в зкой нефти. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относитс к способу восстановлени дра в зкой нефти в потоке, проход щем по трубопроводу, после прерывани и может примен тьс в области транспортировки жидких материалов с повышенной в зкостью, таких как сыра неочищенна нефть, битум или смола.

Сначала в трубопровод при помощи насоса закачивают жидкость с низкой в зкостью, обычно воду, постепенно в линейной зависимости увеличива поток до тех пор, пока скорость движени воды не достигнет значени , при котором поток становитс стабильным и приобретает форму кольца. Затем начинаетс подача в трубопровод в зкой нефти, поток которой регулируетс скоростью вращени нефт ного

насоса или клапаном, установленным на байпасной линии нефтепровода. Дл снижени пиковых нагрузок при возобновлении прерванного потока в жидкость с низкой в зкостью добавл ют тензоактивное вещество. Дл воды, например, чтобы уменьшить пиковые нагрузки до мининмума, достаточно 500 мг увлажн ющего агента на 1 л воды.

Было установлено, что при такой последовательности пусковое давление получаетс значительно меньшее, чем при подаче в зкой нефти и малов зкой жидкости одновременно, а также если нефть начинать подавать сразу « большим потоком. Преимуществом способа вл етс исключение больших перепадов давлени в системе, возможо

05

1C

оэ

СП

1

ы

ность восстанавливать дро потока после длительных перерывов в работе вплоть до одной недели, и сравнительно быстрое формирование дра в пото- ке.

На фиг.1 схематично изображена система дл формировани дра из в зкой нефти в потоке, проход щем по трубопроводу на фиг.2 - то же, вариант; на фиг.З - график давлени на входе трубопровода при осуществлении способа; на фиг.4 - график давлени на входе трубопровода при повторном осуществлении известного способа; на фиг.З - график давлени на входе трубопровода при повторном осуществлении способа.

В системе создани дра в потоке в трубопроводе 1 в зка нефть поступа ет во входной участок трубопровода через впускной инжектор 2. Поток нефти , проход щий через инжектор 2, регулируетс насосом 3, производительность которого определ етс скоростью вращени двигател 4. Инжектор 2 может иметь произвольную форму.

Как уже отмечалось, вокруг дра потока образуетс наружный слой из жидкости меньшей в зкости, который вл етс прослойкой между стенкой трубы и дром потока. Этот слой образуетс путем впрыскивани малов зкой жидкости, например воды, во входной участок 5 трубопровода в районе выпускного отверсти нефт ного инжекто- ра 2. Малов зка жидкость поступает в трубопровод через насос. Произво- дитачьность насоса 6, а следовательно , и поток малов зкой жидкости могут регулироватьс с помощью соответ ствующих устройств (не показаны). При необходимости регулировать поток малов зкой жидкости можно с помощью клапана , который устанавливаетс на трубопроводе , подающем эту жидкость.

При нарушении подачи нефти или малов зкой жидкости в трубопроводе происходит расслоение двух компонентов потока и после длительного просто бывает трудно, восстановить дро в потоке. Например, если подача малов зкой жидкости и в зкой нефти происходит одновременно, то на выходе насосов могут по вл тьс большие пиковые нагрузки 0 Эти нагрузки могут привести к поломке насосов и трубопровода, что еще более задержит восстановление процесса перекач

п

5

0

ки. Избежать эти трудности позвол ет процесс запуска, описанный в данном изобретении.

Согласно данному изобретению дл восстановлени дра потока сначала необходимо через насос 6 подать малов зкую жидкость, например воду, в трубопровод 1. Затем поток воды постепенно увеличивают и, регулиру подачу насоса 6, довод т до устойчивого состо ни . В таком состо нии объемна скорость потока малов зкой жидкости должна быть равной объемной скорости потока до прерывани . Это усто вшеес состо ние со временем не измен етс и соответствует тому, которое было до прерывани .

Большое значение имеет скорость, с которой идет нарастание потока малов зкой жидкости, так как при внезапном увеличении потока в зка нефть блокирует все сечение трубы, создава большие пиковые нагрузки. Скорость нарастани потока зависит от в зкости нефти, продолжительности остановки, длины трубопровода, концентрации малов зкой жидкости в установившемс состо нии и наличи в ней добавок, диаметра трубы.

Необходимое значение скорости увеличени потока можно определить из следующего уравнени :

Q «Wc/VT,

(D

40

45

50

где Q

макс

-увеличение объемной скорости малов зкой жидкости;

-максимальное значение

объемной скорости малов зкой жидкости в установившемс состо нии;

Т0 - врем , необходимое на

формирование дра в потоке;

Т- продолжительность потока

после его возобновлени или врем , прошедшее после восстановлени дра в потоке.

Значение Т0 можно определить из уравнени

Т0 KTs(2)

где TS - врем просто , ч, К - посто нный коэффициент, завис щий от параметров нефти и качества поверхности стенок трубопровода. В данном случае .

Данный расчет делаетс с целью определени критической скорости на границе между сло ми в зкой нефти и малов зкой жидкости, при которой нефть, наруша линию раздела, начинает частично вытесн ть малов зкую жидкость и вызывает некоторое боковое смещение кольцевого сло потока. Согласно данному процессу давление на выходе насоса 6 постепенно доводитс до максимального значени , а затем со временем снижаетс и доводитс до установившегос состо ни . Величина максимального давлени и врем , необходимое на выполнение данной стадии процесса, также зависит от скорости увеличени потока насосом 6.

После получени установившегос кольцевого потока через насос 3 и инжектор 2 начинают подавать в трубопровод поток в зкой нефти. Подачу можно регулировать скоростью вращени двигател 4 насоса 3 (фиг.1) или с помощью регулирующего клапана 7 на байпасной линии 8 (фиг.2). Увеличение давлени после включени насоса 3 зависит о т скорости подачи нефти насосом 3. Его величина намного меньше, чем значение пикового давлени потока малов зкой жидкости и зависит от длины и диаметра трубы и параметров в зкой нефти.

Установлено, что снизить пиковое давление можно с помощью естественных поверхностно-активных веществ, присутствующих в нефти, добавл в малов зкую жидкость щелочи. Когда в качестве малов зкой жидкости используетс вода, то можно добавл ть до 0,04% силиката натри .

Установлено, что с помощью процесса- , описанного в предлагаемом изобретении, особенно легко восстанавливать дро из потока битума и т желой нефти с плотностью 0,96 - 1,02 г/мм3 и в зкостью до 2000000 сП Кроме того, данный процесс позвол ет исключить большую пульсацию давлени в системе и значительно снизить давление на выходе насосов 3 и 6.

Пример 1. Дл восстановлени дра в потоке согласно предлагаемому изобретению использовали трубу диаметром 20,32 см и длиной 1 км после 121 ч просто . Сначала расход воды с

0

5

0

5

0

5

0

5

нормальной температурой составл л 3,785 л/мин. Затем скорость потока воды увеличили до максимального значени 61 л/мин. Скорость увеличени потока составила 7,571 л/мин за

Iмин. Дол воды на входе трубы составила 4%. После установлени стабильного состо ни начали подачу неочищенной нефти, у которой плотность около 1,01 и в зкость около 100000 сП. Ядро было восстановлено в потоке за

IIмин. На фиг .3 показан график изменени во времени статического давлени на вводе трубы.

Насос, подающий нефть, был включен только через 30 с после того, как вод ной насос достиг максимальной подачи 42 л/мин.

Сравнива фиг.З и 4, видно, что процесс, описанный в предлагаемом изобретении, носит более плавный характер , с меньшим значением максималь ного давлени на вводе трубы.

П р и м е р 2. Дл восстановлени дра использовали тот же процесс и ту же трубу, как в примере 1. Врем просто составило 97 ч. Нефт ной насос включили через 3 мин после достижени максимальной подачи воды 90,85 л/мин. Процесс имеет оп ть сравнительно плавный характер (фиг.5).

Claims

Формула изобретени

| 1. Способ восстановлени дра в зкой нефти в трубопроводе, предусматривающий формирование кольцевого малов зкого пристенного сло , отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности, скорость подачи малов зкой жидкости во входной участок трубопровода постепенно увеличивают до достижени кольцевого режима течени , в соответствии с зависимостью

(Q

макс

/т0).

где Q

мдкс

увеличение скорости потока массы малов зкой жидкости;

максимальна скорость потока массы малов зкой жидкости в установившемс состо нии; врем , затраченное на формирование дра в потоке;

- врем , прошедшее после . восстановлени дра в потоке,

Чг

То К Т5

где TS - врем просто ; К - посто нный коэффициент, а затем после достижени установившегос состо ни во входной участок подают поток в зкой нефти„
2.Способ поп.1, отличающийс тем, что скорость потока в зкости нефти регулируют с помощью двигател .
3.Способ поп.1, отличающийс тем, что регулирование подачи нефти производ т с помощью

регулирующего клапана на байпас- ной линии.
4.Способ по п.1, отличающий с тем, что пусковое давление снижают введением в малов зкую жидкость силиката натри . .
5.Способ по пп.1 и 4, отличающийс тем, что малов зка жидкость содержит воду с содер- . жанием силиката натри не более 0,04%,
6.Способ поп.1, отличающийс тем, что скорость потока малов зкой жидкости увеличивают до тех пор, пока дол этой жидкости и скорость ее потока не будут равны первоначальным значени м до остановки с,

Р //

/

8

Фиг.1

/

Фаг.2

30

2010 (PS1)

8050- (Psi)

0

Рмакс

0

Pui.3

11

8 РигЛ

12

паке

Риг.5 2

i