Підвищення ефективності функціонування нафтопроводів шляхом урахування реологічних особливостей нафт Прикарпаття

Abstract

Метою роботи є підвищення ефективності функціонування неізотермічних нафтопроводів шляхом розробки методів прогнозування теплогідравлічних параметрів їх роботи, які враховують реологічні особливості високов'язких нафт Прикарпаття. Для досягнення мети необхідно розв'язати такі задачі: 1. Встановити експериментальним шляхом закономірності зміни реологічних властивостей високов'язкої долинської нафти у робочому діапазоні температур з метою виявлення її транспортабельних властивостей та одержати емпіричні моделі залежності реологічних параметрів нафти від температури. 2. Розробити адекватну математичну модель, яка описує закономірності теплових та гідродинамічних процесів неізотермічного перекачування по трубопроводу високов'язких нафт і враховує внутрішнє тепло тертя потоку, приховану теплоту кристалізації парафіну, зміну режимів руху і зон турбулентного тертя та аномальні реологічні характеристики нафти. 3. Створити на основі вдосконаленої математичної моделі методику і програмне забезпечення для виконання проектних та експлуатаційних теплогідравлічних розрахунків неізотермічних нафтопроводів при перекачуванні високов'язких нафт в інтервалі температур, що спричинюють ньютонівські властивості транспортованої нафти. 4. Врахувати специфіку реологічних характеристик долинської нафти при розробці методики і програмного забезпечення технологічних розрахунків нафтопроводів у разі перекачування високов'язких нафт в інтервалі температур, що спричинюють їх неньютонівські властивості. 5. Розробити методику теплогідравлічного розрахунку неізотермічного нафтопроводу при послідовному перекачуванні підігрітих нафт, які характеризуються як ньютонівськими, так і неньютонівськими реологічними властивостями. 6. Виконати апробацію розроблених методик і програм шляхом виконання теплогідравлічних розрахунків неізотермічного нафтопроводу Долина-Дрогобич та порівняння одержаних результатів з фактичними режимами роботи нафтопроводу. Об'єкт дослідження - неізотермічний нафтопровід Долина-Дрогобич і ви-соков'язка нафта, яка ним транспортується. Предмет дослідження - реологічні, термодинамічні та гідродинамічні процеси, що супроводжують транспортування високов'язких нафт по нафтопроводу. Методи дослідження. Дослідження реологічних властивостей долинської нафти проведено експериментальним методом з використанням ротаційного віскозиметра "Реотест-2". При розробці математичної моделі та методик теплогід-равлічного розрахунку неізотермічного нафтопроводу використовували методи диференціального та інтегрального числення, а також методи математичного моделювання та інтерпретації.