Помощь студентам в учебе
Разработка технологических решений по повышению эффективности при эксплуатации нефтепроводов с АСПО
|
Введение 19
1 Влияние асфальтосмолопарафиновых отложений на трубопроводный
транспорт нефти 21
1.1 АСПО в составе трудноизвлекаемых углеводородных ресурсов
современных запасов нефти 21
1.2 Причины, условия и механизм образования АСПО 26
1.2.1 Компонентный состав нефти 26
1.2.2 Причины образования отложений при промысловом транспорте 27
1.2.3 Условия формирования парафиновых осаждений 30
1.2.4 Механизм отложений АСПО при трубопроводном транспорте
нефти 32
1.2.5 Влияние эмульсий на образование АСПО 39
1.3 Вывод по главе 1 43
2 Методы предотвращения образования и удаления
асфальтосмолопарафиновых отложений 44
2.1 Химические методы борьбы с АСПО 45
2.2 Физические методы борьбы с АСПО 50
2.3 Тепловые методы борьбы с АСПО 57
2.4 Вывод по главе 2 65
3 Характеристика объекта исследования 66
3.1 Объект исследования 66
3.2 Методики определения физико-химических свойств нефти 66
3.3. Характеристика образцов нефти 70
3.4 Вывод по главе 3 71
4. Расчетно-технологическая часть 72
4.1 Расчет на прочность модельного участка промыслового
трубопровода 72
4.2 Расчет гидравлических потерь при перекачке по модельному
участку промыслового трубопровода 77
4.3 Вывод по главе 4 81
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 82
5.1 Потенциальные потребители результатов исследования 82
5.2 Анализ конкурентных технических решений 82
5.3 SWOT - анализ 84
5.4 Планирование научно-исследовательских работ 84
5.5 Определение ресурсоэффективности проекта 94
6 Социальная ответственность 98
Заключение 109
Список использованных источников 110
Приложение А - Эксплуатация нефтепроводов со специальной технологией перекачки нефти 120
Приложение Б - Методы и способы улучшения реологических свойств вязких нефтей 122
Приложение В - Технологическая схема транспорта вязкой нефти .... 123
1 Влияние асфальтосмолопарафиновых отложений на трубопроводный
транспорт нефти 21
1.1 АСПО в составе трудноизвлекаемых углеводородных ресурсов
современных запасов нефти 21
1.2 Причины, условия и механизм образования АСПО 26
1.2.1 Компонентный состав нефти 26
1.2.2 Причины образования отложений при промысловом транспорте 27
1.2.3 Условия формирования парафиновых осаждений 30
1.2.4 Механизм отложений АСПО при трубопроводном транспорте
нефти 32
1.2.5 Влияние эмульсий на образование АСПО 39
1.3 Вывод по главе 1 43
2 Методы предотвращения образования и удаления
асфальтосмолопарафиновых отложений 44
2.1 Химические методы борьбы с АСПО 45
2.2 Физические методы борьбы с АСПО 50
2.3 Тепловые методы борьбы с АСПО 57
2.4 Вывод по главе 2 65
3 Характеристика объекта исследования 66
3.1 Объект исследования 66
3.2 Методики определения физико-химических свойств нефти 66
3.3. Характеристика образцов нефти 70
3.4 Вывод по главе 3 71
4. Расчетно-технологическая часть 72
4.1 Расчет на прочность модельного участка промыслового
трубопровода 72
4.2 Расчет гидравлических потерь при перекачке по модельному
участку промыслового трубопровода 77
4.3 Вывод по главе 4 81
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 82
5.1 Потенциальные потребители результатов исследования 82
5.2 Анализ конкурентных технических решений 82
5.3 SWOT - анализ 84
5.4 Планирование научно-исследовательских работ 84
5.5 Определение ресурсоэффективности проекта 94
6 Социальная ответственность 98
Заключение 109
Список использованных источников 110
Приложение А - Эксплуатация нефтепроводов со специальной технологией перекачки нефти 120
Приложение Б - Методы и способы улучшения реологических свойств вязких нефтей 122
Приложение В - Технологическая схема транспорта вязкой нефти .... 123
Актуальность. Одной из главной проблемой сырьевой базы нефтяного рынка России является постепенное ухудшение ее структуры с увеличением доли трудноизвлекаемых запасов с ростом себестоимости добычи. Исходя из прогнозируемых перспектив развития ресурсного сектора экономики РФ, будет расти роль глубоких нефтеносных горизонтов в старых добывающих регионах с развитой инфраструктурой, доля обводненных и низкопроницаемых горизонтов, а также увеличение объемов добычи тяжелых высоковязких нефтей. Разработка последних может сопровождаться рядом осложняющих факторов, в частности, обусловленное образованием асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО).
Для перекачки нефтей со значительным содержанием в составе асфальтенов, смол и парафинов требуется более мощное оборудование, поскольку использование традиционных вариантов трубопроводного транспорта приводит к высоким гидравлическим потерям. Современные подходы свидетельствуют, что могут быть применены разные методы для транспорта нефти с АСПО, в частности, непосредственного воздействия на оборудование и на углеводородную среду. Методы борьбы с АСПО возможны путем предотвращения их образования и удаления уже образовавшихся отложений, также используется комбинация этих способов. Эффективность этих способов можно определять по изменению реологических свойств нефти, изменению компонентного состава, аналитическими методами.
В связи с этим, тема ВКР «Разработка технологических решений по повышению эффективности при эксплуатации нефтепроводов с АСПО» является актуальной.
Целью выпускной квалификационной работы бакалавра является снижение гидравлических потерь углеводородов при эксплуатации промыслового нефтепровода путем интеграции оптимальных технологических решений по предотвращению образования и удалению АСПО.
Для реализации цели необходимо выполнить следующие задачи:
1. рассмотреть причины, условия, механизм образования и состав АСПО;
2. провести литературный обзор современных методик предотвращения и удаления АСПО;
3. исследовать зависимости внешнего и внутреннего воздействия физико-химических полей на интенсивность образования АСПО;
4. рассчитать величину гидравлических потерь при транспортировке нефтей с АСПО и без его образования по модельному участку трубопровода;
5. установить объем финансовых затрат на виды работ по предотвращению и удалению АСПО;
6. провести оценку опасных производственных факторов при проведении работ по предотвращению и удалению АСПО при эксплуатации промыслового трубопровода.
Объект исследования - промысловый нефтепровод.
Предмет исследования - асфальтосмолопарафиновые отложения.
Практическая значимость - полученные результаты могут быть положены в основу фундаментальных исследований при поиске технологий, способствующих предотвращению образования и удалению АСПО на стенке промыслового нефтепровода с целью снижения объемов гидравлических потерь углеводородов при перекачке продукта.
Проведенные исследования позволили не только интегрировать решения по предотвращению образования и удалению АСПО со стенки трубопровода, но и являются одним из путей решения задачи повышения энергоэффективности и ресурсосбережения при перекачке углеводородов трубопроводным транспортом путем снижения гидравлических потерь.
Для перекачки нефтей со значительным содержанием в составе асфальтенов, смол и парафинов требуется более мощное оборудование, поскольку использование традиционных вариантов трубопроводного транспорта приводит к высоким гидравлическим потерям. Современные подходы свидетельствуют, что могут быть применены разные методы для транспорта нефти с АСПО, в частности, непосредственного воздействия на оборудование и на углеводородную среду. Методы борьбы с АСПО возможны путем предотвращения их образования и удаления уже образовавшихся отложений, также используется комбинация этих способов. Эффективность этих способов можно определять по изменению реологических свойств нефти, изменению компонентного состава, аналитическими методами.
В связи с этим, тема ВКР «Разработка технологических решений по повышению эффективности при эксплуатации нефтепроводов с АСПО» является актуальной.
Целью выпускной квалификационной работы бакалавра является снижение гидравлических потерь углеводородов при эксплуатации промыслового нефтепровода путем интеграции оптимальных технологических решений по предотвращению образования и удалению АСПО.
Для реализации цели необходимо выполнить следующие задачи:
1. рассмотреть причины, условия, механизм образования и состав АСПО;
2. провести литературный обзор современных методик предотвращения и удаления АСПО;
3. исследовать зависимости внешнего и внутреннего воздействия физико-химических полей на интенсивность образования АСПО;
4. рассчитать величину гидравлических потерь при транспортировке нефтей с АСПО и без его образования по модельному участку трубопровода;
5. установить объем финансовых затрат на виды работ по предотвращению и удалению АСПО;
6. провести оценку опасных производственных факторов при проведении работ по предотвращению и удалению АСПО при эксплуатации промыслового трубопровода.
Объект исследования - промысловый нефтепровод.
Предмет исследования - асфальтосмолопарафиновые отложения.
Практическая значимость - полученные результаты могут быть положены в основу фундаментальных исследований при поиске технологий, способствующих предотвращению образования и удалению АСПО на стенке промыслового нефтепровода с целью снижения объемов гидравлических потерь углеводородов при перекачке продукта.
Проведенные исследования позволили не только интегрировать решения по предотвращению образования и удалению АСПО со стенки трубопровода, но и являются одним из путей решения задачи повышения энергоэффективности и ресурсосбережения при перекачке углеводородов трубопроводным транспортом путем снижения гидравлических потерь.
В результате работы: были рассмотрены причины, условия, механизм образования и состав АСПО; проведен литературный обзор современных методик предотвращения и удаления АСПО; исследованы зависимости внешнего и внутреннего воздействия физико-химических полей на интенсивность образования АСПО; рассчитана величина гидравлических потерь при транспортировке нефтей с АСПО и без его образования по модельному участку трубопровода; установлен объем финансовых затрат на виды работ по предотвращению и удалению АСПО; проведена оценка опасных производственных факторов при проведении работ по предотвращению и удалению АСПО при эксплуатации промыслового трубопровода.
Выбор любой технологии предварительного воздействия на нефть заключается не только в эффективном изменении реологических свойств, но и в их сохранении в течении длительного периода времени, поэтому в постановке задач исследования данной ВКР был заложен фактор времени и принцип комбинирования технологий.
На перекачку высоковязкой нефти требуется более мощное насосное оборудование. Исходя из полученных результатов расчетов, можно сделать вывод, что при перекачке высоковязкой нефти увеличиваются показатели потери напора на трение и потери давления, что, определенно, приведет к ухудшению результатов перекачки и будет крайне нецелесообразно с экономической точки зрения. Все это указывает на важность совершенствования технологии перекачки вязкой нефти.
Эффективность проведенной обработки нефти для улучшения ее реологических свойств нужно рассматривать для каждого конкретного случая, поскольку исходные нефти отличаются набором определенных физико-химических свойств.
Выбор любой технологии предварительного воздействия на нефть заключается не только в эффективном изменении реологических свойств, но и в их сохранении в течении длительного периода времени, поэтому в постановке задач исследования данной ВКР был заложен фактор времени и принцип комбинирования технологий.
На перекачку высоковязкой нефти требуется более мощное насосное оборудование. Исходя из полученных результатов расчетов, можно сделать вывод, что при перекачке высоковязкой нефти увеличиваются показатели потери напора на трение и потери давления, что, определенно, приведет к ухудшению результатов перекачки и будет крайне нецелесообразно с экономической точки зрения. Все это указывает на важность совершенствования технологии перекачки вязкой нефти.
Эффективность проведенной обработки нефти для улучшения ее реологических свойств нужно рассматривать для каждого конкретного случая, поскольку исходные нефти отличаются набором определенных физико-химических свойств.