Технологии вибровоздействия на нефть с целью восстановления ее транспортабельных свойств

Большие проблемы возникают при перекачке высоковязких и парафинистых нефтей из-за высокого гидравлического сопротивления трубопровода. Особенно, если высокопарафинистые нефти в условиях эксплуатации проявляют тиксотропные свойства, т.е., при определенных условиях (низкие температуры, состояние покоя) способны образовывать структуру, при которой происходит потеря текучести.

Причиной являются характерные особенности высокопарафинистых нефтей:

- высокая температура застывания (до 315 К);

- структурирование потока при температурах, близких к температуре застывания, а при дальнейшем охлаждении полная потеря текучести;

- высокая адгезия нефти в "застывшем" трубопроводе;

- резко изменяющиеся в зависимости от внешних факторов и способа подготовки реологические параметры нефти (предельное напряжение сдвига, вязкость, тиксотропия и т. д.).

При транспорте высокопарафинистых нефтей особое место занимает также вопрос откачки нефти из земляных амбаров, которые заполняются при аварийных ситуациях. Попытки подогрева нефтей в амбарах с помощью горячего размыва, трубчатых передвижных подогревателей, циркуляционного, водогрейного и высокотемпературного, электрического способа, трубчатыми низкочастотными виброподогревателями не привели к успеху прежде всего вследствие сложности монтажа и обслуживания, а также в связи с технологическими и энергетическими трудностями при разогреве больших поверхностей и масс нефти.

Такие нефти практически невозможно откачать из резервуаров и нефтяных амбаров, так как при низких температурах они превращаются в твердое тело.

Вибрация применяется:

- в качестве способа воздействия на нефть с целью придания ей транспортабельных свойств. Применение вибрирующих подогревателей увеличивает эффект;

- для снижения напряжения сдвига при "страгивании" застывшей нефти в трубопроводе. За счет вибрации стенки трубы уменьшается напряжение сдвига застывшей высокопарафинистой нефти в трубопроводе. При этом разрушение структуры парафина начинается в тонком пристеночном слое, что и способствует сдвигу и началу движения нефти.

- как средство разрушения структуры при обработке нефтей, длительно хранившихся и застывших в земляных амбарах и резервуарах. Здесь, в качестве технического решения, позволяющего создавать регулируемые высокие скорости сдвига при виброобработке высокопарафинистой нефти, принято вибросито из проволочной сетки или перфорированного листа. Вибросито обеспечивает двойной эффект: с одной стороны, высокую скорость сдвига в ячейках - средство разрушения структуры; с другой стороны, виброэлемент создает объемную деформацию среды и передает мощность ей в форме вибрационного поля, что также вызывает разрушение структуры и снижение вязкости.