Опубликованность результатов. Основное содержание диссертации опубликовано в 10 научных работах, в т. ч. 5 журнальных статьях и 5 тезисах Республиканских научно-практических конференций.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, описания объектов и методов исследования, анализа и обсуждения результатов экспериментальных исследований, заключения, списка использованной литературы и приложения. Объем компьютерного текста составляет 110 страницы, включает 20 таблиц и 9 рисунков. Список литературы содержит 125 наименований отечественных и зарубежных работ. В приложении диссертации приведены акт опытно-производственного испытания, решение научно-технического совета, дополнение к технологическому регламенту, подтверждающий уровень испытаний и степень практического применения результатов исследования.
Автор выражает благодарность к. т.н. С. за научно-методические консультации, оказанные при выполнении работы..
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Во введении обоснована актуальность задачи и степень изученности проблемы, сформулированы цель и задачи диссертационной работы, изложены основные положения, выносимые на защиту, научная новизна и практическая ценность полученных результатов.
В первой главе диссертации представлен анализ способов и технологий транспортировки нефти по трубопроводу, в частности рассмотрены материалы по исследованию текучести высоковязких нефтей, т. е. неньютоновских жидкостей по трубопроводу, рассмотрены способы повышения текучести высоковязких нефтей, сформулирована цель и задачи исследования.
Во второй главе представлены методики постановки эксперимента, анализа нефти и обработки полученных результатов, в частности методы исследования состава и свойств нефти, описание лабораторной установки для изучения реологических свойств нефти и математической обработки полученных экспериментальных данных.
В третей главе изложены результаты исследования влияния раз - личных факторов на текучесть местных высоковязких нефтей, предложена классификация местных нефтей с позиции учета их текучести, материалы по прогнозированию качественных показателей нефтесмесей, получаемых из различных нефтей, оценка влияния высокочастотного электромагнитного воздействия на реологические показатели нефти и др.
В четвертой главе представлены материалы по подбору эффективных присадок для повышения текучести местных высоковязких нефтей, исследованию ТХФК в качестве присадки для повышения текучести высоковязких нефтей, разработке комбинированного способа улучшения текучести местных высоковязких нефтей и расчёту ожидаемого экономического эффекта от его внедрения в производство.
Классификация местных нефтей с позиции учета
их текучести
Проблема классификации местных нефтей с позиции учета их текучести возникла в связи со сложностями транспортировки высоковязких нефтесмесей, получаемых в установке подготовки нефти (УПН).
Известно, что текучесть нефти (ηн) можно характеризовать через её динамическую вязкость (μн) по следующей зависимости:
ηн = 
(1)
Поэтому, для характеристики текучести нефти или нефтепродуктов чаще используют их вязкостные показатели.
Нами изучены физико-химические показатели нефтей, поступающих в ЦП и ОНП УДП «Мубарекнефтегаз» .
Результаты анализов представлены в табл.1.
Из табл.1 видно, что нефти месторождений Шурчи и Джаркак имеют высокие плотности и вязкости, чем нефти, месторождений Кокдумалак и Зеварда. Так например, кинематические вязкости нефтей месторождений Кокдумалак и Зеварда при 200С равны 14,1 и 14,3 мм2/с, соответственно, а месторождений Шурчи и Джаркак при этих же условиях равны 16,2 и 15,9 мм2/с, соответственно. Такая же примерно картина повторяется и при 500С, что ещё раз подтверждает необходимость изучения состава и свойств местных нефтей, которые проясняют причины такого изменения.
Таблица 1
Физико-химические показатели нефтей, поступающих в ЦП и ОНП УДП «Мубаракнефтегаз»
Место-рождение нефти | Плот-ность при 20 оС, кг/м3 | Вязкость кинемати- ческая, мм2/с | Кислот-ность, мг КОН/ 100 г | Золь-ность, % | Темпера-тура застыва-ния, 0С | Темпера-тура начала перегонки, 0С | |
Кокдумалак | 864 | 14,1 | 5,3 | 2,5 | 0,005 | -6 | 65 |
Зеварда | 869 | 14,3 | 5,6 | 2,6 | 0,007 | -5 | 66 |
Шурчи | 878 | 16,2 | 6,0 | 2,9 | 0,009 | +6 | 68 |
Джаркак | 873 | 15,9 | 5,8 | 2,8 | 0,009 | +5 | 67 |
В табл. 2 представлены результаты анализов состава местных нефтей, поступающих в ЦП и ОНП УДП «Мубарекнефтегаз».
Таблица 2
Состав основных компонентов нефтей, поступающих в ЦП и ОНП УДП «Мубаракнефтегаз»
Месторождение нефти | Содержание, % масс. | |||||
Парафина | Смолы | Асфальтенов | Серы | Хлористых солей | Воды | |
Кокдумалак | 3,7 | 4,55 | 2,85 | 2,12 | 470 | 0,38 |
Зеварда | 4,1 | 3,42 | 3,16 | 3,10 | 481 | 0,45 |
Шурчи | 7,4 | 8,54 | 5,47 | 5,35 | 369 | 0,46 |
Джаркак | 6,3 | 7,23 | 5,92 | 6,14 | 385 | 0,49 |
Из табл.2 видно, что в нефтях месторождений Шурчи и Джаркак содержание парафина больше на 3-3,5%, чем в нефтях месторождений Кокдумалак и Зеварда. Также в первых содержится больше на 3,5-4% силикагелевых смол, чем в нефтях месторождений Кокдумалак и Зеварда. Такая же примерно картина наблюдается и по содержанию асфальтенов и серы.
Следовательно, при транспортировке таких сильно различающихся по своим составам нефтей смешивать не целесообразно. Согласно предлагаемой классификации:- к лёгким следует относить нефти с плотностью от 830 до 870 кг/м3, содержащие в своем составе не более 5% парафина;
- к парафинистым следует относить нефти, содержащие в своем составе более 5% парафина и имеющие температуру застывания от +5 до +350С;
-к высоковязким следует относить нефти с плотностью выше 870 кг/м3.
Такая условная классификация нефтей позволяет специалисту принять правильное решение при их смешивании, транспортировке и переработке.
По данной классификации нефти известных местных месторождений группируются в следующие:
-легкие нефти, получаемые из месторождений Кокдумалак, Зеварда и Северный Сох;
- парафинистые нефти, получаемые из месторождений Шурчи, Джаркак, Южный Аламышик, Андижан, Амударья, Коштар, Варык и Ханкыз;
-высоковязкие нефти, получаемые из месторождений Северный Уртабулак, Крук, Ляльмикар, Кокайты и Миршади.
На основе такой классификации местных нефтей можно рационально организовать их смешивание, транспортировку и переработку, что позволяет снизить материальные и энергетические затраты.
Следовательно, предлагаемая классификация местных нефтей с позицией учета их текучести позволяет научно - обосновать рациональные режимы их транспортировки и переработки.
На современном этапе развития нефтеперерабатывающей отрасли основные внимания уделяются стабильному обеспечению предприятий качественным сырьем и необходимыми для его переработки реагентами, считая их приоритетными задачами.
В этом аспекте нефти могут закупаться из-за рубежа и перерабатываться в смеси с высоковязкими и высокосернистыми местными нефтями.
Сегодня, в Узбекистане нефти импортируются из Казахстана и России. Причем, их составы и свойства сильно отличаются от местных нефтей, поступающих на промышленную переработку.
Поэтому, стоит задача компьютерного прогнозирования показателей качества возможно создаваемых нефтесмесей, транспортируемых по трубопроводу. Нами разработан алгоритм прогнозирования показателей качества нефтесмесей на ЭВМ, который представлен на рис. 1.
Научно-методологическую основу прогнозирования показателей качества нефтесмесей разрабатываем при условии аддитивности вкладов локальных показателей индивидуальных нефтей.
Метод математического моделирования с высокой точностью позволяет прогнозировать качественные показатели нефтесмесей на ЭВМ.
При этом, исходными данными для расчета являются: плотность, вязкость, содержание серы, хлористых солей и температура выкипения 50%-ных фракций смешиваемых нефтей.
Данный алгоритм прогнозирования показателей качества нефтесмесей на ЭВМ при расчете чистых компонентов выполняется при условии: а0+а1х1+а2х21=0 при х1=0 и х1=1. Отсюда а0=0 и а2 =-а1.
При многокомпонентных смесях уравнение представляет собой квадратичную формулу по хi
Таким образом, используя разработанный алгоритм (рис.1) на ЭВМ можно прогнозировать качественные показатели нефтесмесей, транспортируемых по трубопроводу .При этом, ошибка прогнозируемых показателей нефтесмесей не превышает 5%, что подтверждает высокую точность данной методики расчета.
Реологические особенности транспортируемых композиций
нефтей из местных месторождений
Анализ работы УПН показал, что транспортируемые и перерабатываемые нефти местных месторождений необходимо исследовать по реологическим параметрам с целью создания их легко текучих композиций.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
Основные порталы (построено редакторами)