Способ транспортировки высоковязких нефтепродуктов по трубопроводу


 


Владельцы патента RU 2570602:

Открытое акционерное общество "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" (RU)

Изобретение относится к транспортировке высоковязких нефтепродуктов по трубопроводу. По длине трубопровода через равные интервалы на нефтепродукты воздействуют акустическими колебаниями с обеспечением образования пристеночного жидкого слоя нефтепродуктов. Акустические колебания возбуждают в виде импульсов с частотой заполнения, соответствующей резонансной частоте трубопровода, посредством жестко закрепленных на внешней поверхности стенки трубопровода акустических излучателей, интенсивность которых составляет 10-20 Вт/см2, а длительность воздействия 10-60 мин. Обеспечивается повышение эффективности перекачивания высоковязких нефтепродуктов по трубопроводу.

 

Изобретение относится к способу транспортировки по трубопроводу вязких нефтей и нефтепродуктов, может быть использовано в нефтяной промышленности для повышения эффективности перекачивания по трубопроводу вязких нефтей и нефтепродуктов.

Известен способ транспортировки вызоковязких нефтепродуктов по трубопроводу, включающий предварительное смешение нефти с инертным газом и подогрев смеси, нефть смешивают с инертным газом до ее насыщения, соответствующего температуре и давлению нефти на входе в трубопровод, а подогрев смеси осуществляют на участках трубопровода, расположенных за местными сопротивлениями, до температуры на 10-40 градусов выше температуры нефти на каждом из этих участков трубопровода, обеспечивающей выделение инертного газа из жидкости с образованием газового пограничного слоя у стенки трубопровода (Патент РФ №2307975, МПК F17D 1/16 от 05.04.2006 г.).

Недостатком данного способа является повышенное энергопотребление за счет необходимости нагрева нефти до указанной температуры (10-40°C) на нескольких участках трубопровода.

Известен способ транспортировки вызоковязких нефтепродуктов по трубопроводу, включающий их предварительную обработку ультразвуковыми колебаниями, при этом ультразвуковую обработку осуществляют погружением и перемещением в обрабатываемой жидкости излучателя, выполненного в виде стержня, состоящего из последовательно расположенных участков цилиндрической формы различного диаметра, причем длина каждого из участков большего диаметра соответствует одной пятнадцатой части длины волны, общая длина последовательно расположенных участков меньшего и большего диаметров соответствует половине длины волны ультразвуковых колебаний в материале стержня на рабочей частоте 22 кГц, излучение ультразвуковых колебаний осуществляют с поверхности излучателя в зонах переходов между цилиндрическими участками различного диаметра с амплитудой колебаний, достаточной для возникновения кавитации в обрабатываемой жидкости, непрерывно вводят обработанную жидкость в центральный канал излучателя через торцевое отверстие в погруженной части излучателя и радиальные каналы, расположенные перпендикулярно к центральному каналу и выполненные на участках излучателя меньшего диаметра симметрично, относительно участков большего диаметра, суммарное сечение всех входных каналов соответствует сечению выходного отверстия центрального канала, выводят обработанную жидкость через выходное отверстие, а скорость перекачивания жидкости устанавливают с учетом исходной вязкости, размеров излучателя и мощности ультразвукового излучения (Патент РФ №2346206, МПК F17D 1/16 от 03.10.2007 г.).

Недостатком данного способа является необходимость подведения ультразвуковых колебаний внутрь трубопровода, что приводит к нарушению его целостности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату предлагаемому способу является известный способ транспортировки высоковязких нефтепродуктов по трубопроводу, заключающийся в том, что на нефть воздействуют акустическими колебаниями, причем акустические колебания прикладывают в определенных точках воздействия по длине трубопровода через равные интервалы, при этом акустические колебания подводят к нефти, а воздействие на нефть в процессе перекачки осуществляют многочастотным акустическим сигналом, содержащим по меньшей мере две монохроматические составляющие, частоты и амплитуды которых удовлетворяют условию перекрытия резонансов, или, по второму варианту воздействия, многочастотным акустическим широкополосным сигналом со сплошным спектром частот (Патент РФ №2350830, МПК F17D 1/16, F15D 1/02 от 27.03.2009 г.).

Недостатком данного способа является необходимость подведения ультразвуковых колебаний внутрь трубопровода, что приводит к нарушению его целостности. Причем для создания широкополосного сигнала нужной интенсивности необходимы большие затраты электрической энергии.

Техническим результатом изобретения является снижение затрат энергии на транспортировку нефтепродуктов без нарушения целостности трубопровода.

Технический результат достигается за счет того, что в способе транспортировки высоковязких нефтепродуктов по трубопроводу, заключающемся в том, что на нефть воздействуют акустическими колебаниями, причем акустические колебания прикладывают в определенных точках воздействия по длине трубопровода через равные интервалы, акустические колебания возбуждают в виде импульсов, приложенных к внешней поверхности стенки трубопровода, с частотой заполнения, соответствующей резонансной частоте трубопровода, при этом интенсивность акустических колебаний соответствует 10-20 Вт/см2 при длительности воздействия 10-60 минут в каждой точке воздействия.

Способ осуществляется следующим образом.

На внешнюю стенку трубопровода жестко прикрепляют акустические излучатели в определенных точках воздействия по длине трубопровода через равные интервалы, возбуждают акустические колебания в виде импульсов, приложенных к внешней поверхности стенки трубопровода, с частотой заполнения, соответствующей резонансной частоте трубопровода, при этом интенсивность акустических колебаний соответствует 10-20 Вт/см2 при длительности воздействия 10-60 минут в каждой точке воздействия.

При температурах ниже температуры застывания нефтепродукты являются вязкоупругой средой. При нулевой скорости деформации они ведут себя как твердое тело - деформируются пропорционально приложенному напряжению. Статический перепад давления, создаваемый перекачивающим насосом, расходуется на статическую деформацию застывшего нефтепродукта в ближайших к расходной емкости сечениях трубы. При больших скоростях деформации нефтепродукты превращается в вязкую жидкость. Объяснение эффекта воздействия колебаний трубопровода на прокачивание застывшего нефтепродукта состоит в следующем. Вибрации стенки трубы создают большие деформации и скорости деформации в пристеночной области среды, и среда в этой области превращается из твердой в жидкую. Пристеночный жидкий слой обеспечивает возможность движения основного объема среды под действием статического давления, создаваемого насосом. Основной объем движется как твердое тело, «скользя» по тонкой жидкой прослойке. Вибрация, таким образом, действует как затравка в тонкой пристеночной области, позволяющей застывшей нефти стронуться. Толщина жидкой прослойки после страгивания может увеличиваться как под действием вибраций, так и под действием статического напряжения сдвига. Пороговый уровень страгивания нефтепродуктов под действием насоса зависит от температуры и состава нефти. Для широкого класса нефтепродуктов интенсивность акустических колебаний, необходимая для осуществления способа транспортировки нефти, соответствует 10-20 Вт/см2, а время, требуемое для появления жидкой прослойки между стенкой трубопровода и застывшим нефтепродуктом, составляет 10-60 минут в каждой точке воздействия на трубопровод.

Способ транспортировки высоковязких нефтепродуктов по трубопроводу, включающий воздействие акустическими колебаниями на нефтепродукты по длине трубопровода через равные интервалы, отличающийся тем, что обеспечивают образование пристеночного жидкого слоя нефтепродуктов, при этом акустические колебания возбуждают в виде импульсов с частотой заполнения, соответствующей резонансной частоте трубопровода, посредством жестко закрепленных на внешней поверхности стенки трубопровода акустических излучателей, интенсивность которых составляет 10-20 Вт/см2, а длительность воздействия 10-60 мин.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к подготовке высоковязкой нефти для транспортировки по трубопроводу. Проводят термообработку нефти путем ее нагрева в сырьевом теплообменнике с последующим разделением потока термообработанной нефти на две части, одну из которых направляют на термокрекинг, а другую - на смешение с продуктами термокрекинга и последующее охлаждение полученной сырьевой смеси до температуры ее перекачки по трубопроводу.

Способ и устройство предназначены для перекачивания жидкостей и может найти применение в нефтедобывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности, а также в процессах, связанных с транспортом высоковязких жидкостей и эмульсий.

Изобретение относится к транспорту нефти и может быть использовано в нефтяной промышленности для подготовки парафинистой нефти к трубопроводному транспорту путем уменьшения вязкости и температуры застывания за счет снижения содержания твердых парафинов.

Изобретение относится к способу промотирования кинетического смешивания в граничном слое в зоне нелинейной вязкости. Осуществляют подачу в технологическое оборудование полимера и наполнителя.

Способ предназначен для подготовки к трубопроводному транспорту высоковязких и парафинистых нефтей и одновременной утилизации попутного нефтяного газа. Способ включает нагрев нефти в рекуперационном теплообменнике, введение в нефть в качестве разбавителя продукта термолиза фракции нефти 340-540°C, смешанной с фракциями н.к.

Изобретение относится к комплексу для доставки природного газа потребителю, включающему средство его трансформирования в газогидрат. Средство содержит реактор, сообщенный с источником газа и воды, средство охлаждения смеси воды и газа и средство поддержания давления в реакторе не ниже равновесного, необходимого для гидратообразования, средство отгрузки газогидрата в транспортное средство снабженное грузовыми помещениями, выполненными с возможностью поддержания термодинамического равновесия, исключающего диссоциацию газогидрата, и средство разложения газогидрата с получением газа.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту углеводородных газожидкостных смесей, в частности к способу сбора и трубопроводного транспорта многофазной продукции скважин.

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности, в частности к системам нефтепромыслового обустройства при разработке месторождений тяжелых нефтей и природных битумов.

Изобретение относится к способу подготовки природного газа для транспортирования, включающий получение газовых гидратов путем смешения газа с водой в реакторе непрерывного охлаждения и поддержания требуемых температур полученной смеси с одновременным поддержанием давления не ниже равновесного, необходимого для гидратообразования.

Изобретение относится к устройству для подготовки природного газа для транспортирования, включающему реактор, сообщенный с источником газа и воды, средство охлаждения смеси воды и газа и средство поддержания давления в реакторе не ниже равновесного, необходимого для гидратообразования.

Изобретение относится к устройству для спрямления потока (спрямления профиля скорости потока) в закрытых трубопроводах. Закрытый трубопровод для УФ-облучения содержит канал (1), в котором установлено устройство (6) для УФ-облучения, выше по потоку от устройства (6) для УФ-облучения расположено устройство (10) для спрямления потока, содержащее, по меньшей мере, один внутренний первый направляющий элемент (11) и, по меньшей мере, один внешний второй направляющий элемент (13), который расположен на некотором расстоянии от внешней стенки и выполнен в виде трубы, проходное сечение которой, расположенное выше по потоку, меньше ее проходного сечения, расположенного ниже по потоку.

Устройство предназначено для направления потока флюида. Устройство содержит полость для изменения давления, первый проточный канал, переходник с варьирующимся давлением и узел переключения потока в зависимости от давления, причем первый проточный канал функционально соединяет полость для изменения давления и переходник с варьирующимся давлением, причем узел переключения потока граничит с переходником с варьирующимся давлением.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Устройство регулирования среды содержит главный газоход для прохождения потока регулируемой среды, средство избирательного нагнетания подпиточной среды в главный газоход в двух направлениях и средства для выбора направления нагнетания, расположенные снаружи главного газохода.

Изобретение относится к самоочищающемуся устройству и способам для обработки под высоким давлением вязких текучих сред. Способ включает перемещение загрязняющих вязких текучих сред, таких как густые твердожидкостные суспензии лигноцеллюлозной биомассы и ее компонентов, находящихся под высоким давлением, с использованием массива выдвижных клапанов.

Турбулизатор предназначен для использования в замкнутой трубопроводной системе выше по потоку от узлов управления для удаления грязи. Турбулизатор выполнен из трех частей: первой фланцевой части, второй конической части и третьей конической части.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту жидкости и может быть использовано при испытаниях противотурбулентных присадок, используемых при перекачке углеводородных жидкостей по трубопроводам.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту жидкости и может быть использовано при перекачке углеводородных жидкостей по трубопроводам с насосными станциями с использованием противотурбулентных присадок.
Изобретение относится к трубопроводному транспорту жидкости и может быть использовано при перекачке углеводородных жидкостей по трубопроводам с насосными станциями с использованием противотурбулентных присадок.

Изобретение относится к области гидродинамики и касается способа возбуждения акустических колебаний в текучей среде и устройства для его осуществления. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для повышения нефтеотдачи продуктивных пластов. .

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в пластинчатых теплообменниках. В пластинчатом теплообменнике, содержащем каналы потока, по которым первый и второй потоки текут в параллельном или встречном потоке, причем каналы потока сформированы для первой среды между отдельными пластинами (1), соединенными вместе для формирования в каждом случае пары (P) пластин, и для второй среды между парами (P) пластин, соединенных вместе для формирования пакета (S) пластин, отдельные пластины (1) в пределах входной области (E) содержат направляющие лопатки (2), которые образованы штампованными выпуклостями и выступают в канал потока, причем направляющие лопатки (2) характеризуются дугообразной формой с участком (21) притока, выровненным по существу параллельно направлению основного потока, и участком (22) оттока, выровненным под углом к участку (21) притока. 8 з.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх