ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ «ЖИВОГО» СЕЧЕНИЯ НЕФТЕПРОВОДА
|
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 6
ПАРАФИН. ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ПАРАФИНА 6
АСФАЛЬТОСМОЛОПАРАФИНОВЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ 12
МЕХАНИЗМ И ФАКТОРЫ ОБРАЗОВАНИЯ ПАРАФИНА В НЕФТИ .. 15
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ЗАСТЫВАНИЯ И
КРИСТАЛЛИЗАЦИИ НЕФТИ 18
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА
СОДЕРЖАНИЯ ПАРАФИНА В НЕФТИ 23
ДВИЖЕНИЕ ПАРАФИНИСТОЙ НЕФТИ В НЕФТЕПРОВОДЕ,
КЛАССИФИКАЦИЯ НЕФТЕПРОВОДОВ 29
МЕТОДИКИ РАСЧЕТОВ ИЗМЕНЕНИЯ «ЖИВОГО» СЕЧЕНИЯ
НЕФТЕПРОВОДОВ 33
МЕТОДЫ БОРЬБЫ И УДАЛЕНИЯ ОТЛОЖЕНИЙ НА СТЕНКЕ
НЕФТЕПРОВОДОВ 42
ГЛАВА 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 46
РАСЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НЕФТИ ПО ДЛИНЕ ТРУБОПРОВОДА 46
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 46
НАЧАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ 46
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПО ИЗМЕНЕНИЮ ТЕМПЕРАТУРЫ НЕФТИ
ПО ДЛИНЕ ТРУБОПРОВОДА 48
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПО
ДЛИНЕ НЕФТЕПРОВОДА 53
ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ «ЖИВОГО» СЕЧЕНИЯ
НЕФТЕПРОВОДА 54
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 54
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ИЗМЕНЕНИЯ «ЖИВОГО» СЕЧЕНИЯ
НЕФТЕПРОВОДА 55
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ИЗМЕНЕНИЯ «ЖИВОГО» СЕЧЕНИЯ
НЕФТЕПРОВОДА 63
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРИОДА ОЧИСТКИ НЕФТЕПРОВОДА 65
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 68
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 70
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 6
ПАРАФИН. ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ПАРАФИНА 6
АСФАЛЬТОСМОЛОПАРАФИНОВЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ 12
МЕХАНИЗМ И ФАКТОРЫ ОБРАЗОВАНИЯ ПАРАФИНА В НЕФТИ .. 15
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ЗАСТЫВАНИЯ И
КРИСТАЛЛИЗАЦИИ НЕФТИ 18
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА
СОДЕРЖАНИЯ ПАРАФИНА В НЕФТИ 23
ДВИЖЕНИЕ ПАРАФИНИСТОЙ НЕФТИ В НЕФТЕПРОВОДЕ,
КЛАССИФИКАЦИЯ НЕФТЕПРОВОДОВ 29
МЕТОДИКИ РАСЧЕТОВ ИЗМЕНЕНИЯ «ЖИВОГО» СЕЧЕНИЯ
НЕФТЕПРОВОДОВ 33
МЕТОДЫ БОРЬБЫ И УДАЛЕНИЯ ОТЛОЖЕНИЙ НА СТЕНКЕ
НЕФТЕПРОВОДОВ 42
ГЛАВА 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 46
РАСЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НЕФТИ ПО ДЛИНЕ ТРУБОПРОВОДА 46
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 46
НАЧАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ 46
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПО ИЗМЕНЕНИЮ ТЕМПЕРАТУРЫ НЕФТИ
ПО ДЛИНЕ ТРУБОПРОВОДА 48
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПО
ДЛИНЕ НЕФТЕПРОВОДА 53
ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ «ЖИВОГО» СЕЧЕНИЯ
НЕФТЕПРОВОДА 54
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 54
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ИЗМЕНЕНИЯ «ЖИВОГО» СЕЧЕНИЯ
НЕФТЕПРОВОДА 55
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ИЗМЕНЕНИЯ «ЖИВОГО» СЕЧЕНИЯ
НЕФТЕПРОВОДА 63
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРИОДА ОЧИСТКИ НЕФТЕПРОВОДА 65
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 68
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 70
Современный мир не может существовать без нефти. При переработке нефтяного продукта помимо топлива для транспорта изготавливают корпуса для бытовой техники, полистирол, лаки и краски, парафин, растворители, фенол, который в дальнейшем является важным компонентом для создания аспирина. Даже в косметологии можно найти продукты переработки нефти.
Нефтяные компании при добыче «черного золота» имеют ряд существенных проблем, которые необходимо решать в окружающем обществе. Нефть классифицируется на легкую и тяжелую в зависимости от состава, плотности. Больше половины запасов нефти являются трудноизвлекаемыми, которые из-за своих физических и химических свойств не могут быть подняты с недр земли на поверхность общепринятыми методами. Именно это и является актуальным для нефтяников: как извлечь на поверхность трудноизвлекаемую, тяжелую нефть. Что необходимо предпринять компаниям для того, чтобы не допустить аварийной остановки трубопровода из-за роста давления, вызванным отложениями, приводящие к увеличению себестоимости углеводородного сырья при транспортировке по магистральным нефтепроводам. В связи с этим, необходимо разработать методику прогнозирования интенсивности накопления различных отложений на стенках трубопровода.
Также необходимо понимать, что нефть в своем составе имеет некоторое количество парафина, которое достигает от 0,2% до 30 % от массы. Парафин является незаменимой вещью в электротехнической, пищевой, парфюмерной, медицинской, бытовой области.
Но при транспортировке углеводородов парафины усугубляют работу нефтяной промышленности. Они откладываются на внутренней части стены скважин, насосно-компрессорных трубах, нефтеоборудованиях, что ведет к изменению проходного сечения нефтепровода. Из-за этого происходит закупоривание трубы, вследствие чего идут уменьшение количества перекачиваемых углеводородов и серьезные поломки нефтеоборудования. Не только парафин осаждается на стене трубопроводного транспорта, также может
происходить выпадение церезинов, нефтяных смол и асфальтенов. Для
устранения накопившихся отложений применяют в современном мире ряд профилактических мер: подогрев нефти при транспортировке; добавление реагентов, которые являются растворителями отложений; использование скребковочистных устройств; промывка скважин горячей водой с химреагентами; смешивание нефти с разным количеством парафина и многое другое.
Россия входит в топ-рейтинг стран по наибольшей добыче углеводородов. Но с каждый годом доля трудноизвлекаемой нефти только растет, ее объем уже превышает 70% из всего объема запасов нефти. Это лишь доказывает, что тема транспортировки парафинистой нефти актуальна для нефтяной промышленности нашего государства.
Именно поэтому цель моей работы: исследование интенсивности накапливания отложений парафина на стенках трубопровода во времени и изменения «живого» сечения нефтепровода.
Для успешной реализации цели данной работы, необходимо выполнить ряд определенных задач:
найти и проанализировать литературные источники на тему транспортировки высокопарафинистой нефти по трубопроводам;
разобрать существующие методы расчетов на изменение проходного сечения трубопровода;
составить методику расчета на определение интенсивности накапливания парафиновых отложений на стенке трубопровода;
определить местоположение выпадения парафина на участке трубопровода от куста скважин до установки подготовки нефти;
просчитать изменение «живого» сечения нефтепровода и построить монограмму зависимости толщины отложений от времени при различном содержании парафина в нефти;
определить период очистки от парафиновых отложений нефтепровода.
Нефтяные компании при добыче «черного золота» имеют ряд существенных проблем, которые необходимо решать в окружающем обществе. Нефть классифицируется на легкую и тяжелую в зависимости от состава, плотности. Больше половины запасов нефти являются трудноизвлекаемыми, которые из-за своих физических и химических свойств не могут быть подняты с недр земли на поверхность общепринятыми методами. Именно это и является актуальным для нефтяников: как извлечь на поверхность трудноизвлекаемую, тяжелую нефть. Что необходимо предпринять компаниям для того, чтобы не допустить аварийной остановки трубопровода из-за роста давления, вызванным отложениями, приводящие к увеличению себестоимости углеводородного сырья при транспортировке по магистральным нефтепроводам. В связи с этим, необходимо разработать методику прогнозирования интенсивности накопления различных отложений на стенках трубопровода.
Также необходимо понимать, что нефть в своем составе имеет некоторое количество парафина, которое достигает от 0,2% до 30 % от массы. Парафин является незаменимой вещью в электротехнической, пищевой, парфюмерной, медицинской, бытовой области.
Но при транспортировке углеводородов парафины усугубляют работу нефтяной промышленности. Они откладываются на внутренней части стены скважин, насосно-компрессорных трубах, нефтеоборудованиях, что ведет к изменению проходного сечения нефтепровода. Из-за этого происходит закупоривание трубы, вследствие чего идут уменьшение количества перекачиваемых углеводородов и серьезные поломки нефтеоборудования. Не только парафин осаждается на стене трубопроводного транспорта, также может
происходить выпадение церезинов, нефтяных смол и асфальтенов. Для
устранения накопившихся отложений применяют в современном мире ряд профилактических мер: подогрев нефти при транспортировке; добавление реагентов, которые являются растворителями отложений; использование скребковочистных устройств; промывка скважин горячей водой с химреагентами; смешивание нефти с разным количеством парафина и многое другое.
Россия входит в топ-рейтинг стран по наибольшей добыче углеводородов. Но с каждый годом доля трудноизвлекаемой нефти только растет, ее объем уже превышает 70% из всего объема запасов нефти. Это лишь доказывает, что тема транспортировки парафинистой нефти актуальна для нефтяной промышленности нашего государства.
Именно поэтому цель моей работы: исследование интенсивности накапливания отложений парафина на стенках трубопровода во времени и изменения «живого» сечения нефтепровода.
Для успешной реализации цели данной работы, необходимо выполнить ряд определенных задач:
найти и проанализировать литературные источники на тему транспортировки высокопарафинистой нефти по трубопроводам;
разобрать существующие методы расчетов на изменение проходного сечения трубопровода;
составить методику расчета на определение интенсивности накапливания парафиновых отложений на стенке трубопровода;
определить местоположение выпадения парафина на участке трубопровода от куста скважин до установки подготовки нефти;
просчитать изменение «живого» сечения нефтепровода и построить монограмму зависимости толщины отложений от времени при различном содержании парафина в нефти;
определить период очистки от парафиновых отложений нефтепровода.
Тема закупоривания нефтепроводов различными отложениями является достаточно актуальной в нынешнем мире: необходимо понимать, как происходит процесс отложений на внутренней поверхности трубы, какое количество парафинов осядет на стенке нефтепровода, как произойдет изменение «живого» сечения трубы и как же избежать трату лишних денег компании на очистку трубы...
В данной выпускной квалификационной работе был описан процесс кристаллизации парафинов из нефти, изучены различные материалы по определению температуры застывания и кристаллизации нефти, и экспериментальное определение количества содержания парафина в нефти. В практической части была разобрана методика по определению изменения температуры по длине нефтепровода и написана методика по определению количества парафиновых отложений на внутренней поверхности подземного трубопровода.
Результатом работы является программа, написанная в Excel - Visual Basic for Applications. В написанной программе можно задавать параметры для нефти разных месторождений. В данной работе были взяты значения физических параметров пробы нефти N-го месторождения. При объемном расходе 0,124 м3/с, доли осевшего парафина на стенку трубы 0,3 и длине рассматриваемого участка 10000 м с внутренним диаметром трубы 0,313 м получены следующие результаты: чем процентное содержание парафина в нефти меньше, тем нефтепровод меняет свое «живое» сечение меньше - то есть чтобы рабочий диаметр дошел до критического значения, необходимо затратить больше времени на транспортировку парафинистой нефти .
Дополнительно был построен график зависимости входного давления нефтепровода от времени. Если давление вначале трубы по значению близко или превышает предельно допустимое рабочее давление, то на месторождении проводится поршневание нефтепровода с целью очистки трубы от отложений. Также, при полученной зависимости внутреннего диаметра от времени можно судить о периоде очистки трубы от отложений. Необходимо знать критическое значение диаметры трубы и по полученному графику уже рассматривать важность поршневания нефтепровода. Так, в результате расчета определено, что при настройке на фактические данные необходимость поршневания наступает через 48 суток. Полученные данные хорошо коррелируют с фактическими данными, что говорит о качественной настройке модели.
В данной выпускной квалификационной работе был описан процесс кристаллизации парафинов из нефти, изучены различные материалы по определению температуры застывания и кристаллизации нефти, и экспериментальное определение количества содержания парафина в нефти. В практической части была разобрана методика по определению изменения температуры по длине нефтепровода и написана методика по определению количества парафиновых отложений на внутренней поверхности подземного трубопровода.
Результатом работы является программа, написанная в Excel - Visual Basic for Applications. В написанной программе можно задавать параметры для нефти разных месторождений. В данной работе были взяты значения физических параметров пробы нефти N-го месторождения. При объемном расходе 0,124 м3/с, доли осевшего парафина на стенку трубы 0,3 и длине рассматриваемого участка 10000 м с внутренним диаметром трубы 0,313 м получены следующие результаты: чем процентное содержание парафина в нефти меньше, тем нефтепровод меняет свое «живое» сечение меньше - то есть чтобы рабочий диаметр дошел до критического значения, необходимо затратить больше времени на транспортировку парафинистой нефти .
Дополнительно был построен график зависимости входного давления нефтепровода от времени. Если давление вначале трубы по значению близко или превышает предельно допустимое рабочее давление, то на месторождении проводится поршневание нефтепровода с целью очистки трубы от отложений. Также, при полученной зависимости внутреннего диаметра от времени можно судить о периоде очистки трубы от отложений. Необходимо знать критическое значение диаметры трубы и по полученному графику уже рассматривать важность поршневания нефтепровода. Так, в результате расчета определено, что при настройке на фактические данные необходимость поршневания наступает через 48 суток. Полученные данные хорошо коррелируют с фактическими данными, что говорит о качественной настройке модели.
Подобные работы
- Получение гелевого состава для очистки
трубопроводов от отложений нефтепродуктов
Бакалаврская работа, химия. Язык работы: Русский. Цена: 4700 р. Год сдачи: 2017 - Модернизация поршня комбинированного манжетно-дискового для очистки трубопроводов от отложений
Бакалаврская работа, газовые сети и установки. Язык работы: Русский. Цена: 5750 р. Год сдачи: 2017