Обоснование технологии перекачки высокопарафинистой нефти Харьягинского месторождения с использованием комплексного воздействия магнитного поля и ультразвуковых колебаний

Козачок, Максим Васильевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Обоснование технологии перекачки высокопарафинистой нефти Харьягинского месторождения с использованием комплексного воздействия магнитного поля и ультразвуковых колебаний
ВАК РФ 25.00.19, Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ

Автореферат диссертации по теме "Обоснование технологии перекачки высокопарафинистой нефти Харьягинского месторождения с использованием комплексного воздействия магнитного поля и ультразвуковых колебаний"

На правах рукописи КОЗАЧОК Максим Васильевич

ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕКАЧКИ ВЫСОКОПАРАФИНИСТОЙ НЕФТИ ХАРЬЯГИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЛЕКСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ И УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ

Специальность 25.00.19 — Строительство и эксплуатация

нефтегазопроводов, баз и хранилищ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

-6 СЕН 2012

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2012

005046858

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Национальном минерально-сырьевом университете «Горный».

Научный руководитель -

доктор геолого-минералогических наук, профессор

доктор технических наук, профессор, Российский государственный университет нефти и газа им. И.М.Губкина, доцент кафедры проектирования и эксплуатации газонефтепроводов

кандидат геолого-минералогических наук, доцент, Ухтинский государственный технический университет, доцент кафедры геофизических методов, геоинформационных технологий и систем

Ведущая организация - Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В.Ломоносова, г.Архангельск.

Защита состоится 27 сентября 2012 г. в 14 ч па заседании диссертационного совета Д 212.224.10 при Национальном минерально-сырьевом университете «Горный» по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд.1166.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Национального минерально-сырьевого университета «Горный».

Автореферат разослан 24 августа 2012 г.

Крапивский Евгений Исаакович

Официальные оппоненты.

Поляков Вадим Алексеевич

Зыков Василий Александрович

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ диссертационного совета д-р техн. наук, доцент

Актуальность темы исследований.

Доля аномальных (неньютоновских) нефтей в Российском балансе нефтедобычи постоянно увеличивается. Совершенствование эффективности технологии транспортировки высокопарафинистых нефтей является одной из основных задач нефтеперекачивающего комплекса России.

На сегодняшний день существует множество технологий перекачки аномальных нефтей. Однако энергозатрат на транспортировку таких нефтей по трубопроводу весьма значительны. Это связано с несовершенством технических средств и технологических процессов транспортировки и хранения нефти и является предпосылкой к разработке новых методов и технологий совершенствования процесса перекачки аномальных нефтей.

К настоящему времени опубликованы ряд работ, в которых рассматриваются вопросы физико-химического воздействия на аномальные нефти с целью улучшения их реологических характеристик: воздействие магнитного поля, высокочастного электромагнитного поля, метод магнитной виброструйной активации, ультразвуковое кавитационное воздействие. Однако еще недостаточно изучены особенности и механизмы комплексного воздействия физических полей на изменение реологических характеристик перекачиваемых по трубопроводам высокопарафинистых нефтей.

Настоящая работа посвящена решению задачи снижения энергозатрат на транспортировку нефти Харьягинского месторождения. Характерной особенностью нефти этого месторождения является высокое содержание парафинов (в среднем 23,5%) и сераор-ганических соединений, что обуславливает значительные технологические трудности при ее транспортировке.

Большой вклад в исследовании нефтей обладающих неньютоновскими свойствами внесли отечественные ученые и специалисты: Лейбензон J1.C., Черникин В.И., Яблонский B.C., Абрамзон Л.С., Агапкин В.М., Бикчентай Р.Н., Галлямов А.К., Гаррис H.A., Губин В.Е., Дегтярев В.Н., Кривошеин Б.Л., Мирзаджанзаде А.Х., Новоселов В.Ф., Сковородников Ю.А., Тонкошкуров Б.А., Тугунов П.И., Харламенко В.И., Юфин В.А., Жуйко П.В. и др.

В этих работах затронуты различные стороны организации транспорта высоковязких и высокопарафинистых нефтей.

Магнитным и ультразвуковым методам обработки высоковязких и высокопарафинистых нефтей посвящены работы: Кузнецо-

ва О Л., Симкина Э. М., Чилингара Дж„ Лоскутовой Ю. В., Лесина В И Бугаутдинова Н.Я., Курочкина А.К., Бешагина Е.В. и др. Из исследований последних лет необходимо отметить диссертации Муллакаева М.С., Хмелева С.С., Ершова М.А и др.. Однако, в этих работах изменению вязкости высокопарафинистой нефти при обработке ультразвуковыми и магнитными полями не уделено достаточного внимания.

Цель диссертационной работы

Исследование закономерностей изменения реологических характеристик и увеличения времени релаксации транспортируемой высокопарафинистой нефти с помощью комплексной ультразвуковой и магнитной обработки для разработки технологии сокращения энергетических затрат на ее транспортировку.

Основные задачи исследования

1 Экспериментально исследовать изменение динамическои вязкости высокопарафинистых нефтей под воздействием комплексной обработки постоянным, импульсным магнитным полем и ультразвуковым воздействиями.

2 Обосновать выбор оптимальных параметров ультразвука и магнитных полей, определяющих уменьшение динамической вязкости исследуемой нефти.

3 Установить зависимости увеличения времени релаксации (восстановления первоначальных свойств) высокопарафинистой нефти от комплексного воздействия ультразвуковым, магнитным и

тепловым полем.

4 Разработать технологию улучшения реологических характеристик транспортируемых нефтей с высоким содержание парафинов путем снижения динамической вязкости при комплексным воздействием постоянным, импульсным магнитным полем и

ультразвуковыми колебаниями.

5 Провести анализ технико-экономической эффективности применения разработанной комплексной технологии улучшения реологических характеристик транспортируемых высокопарафинистых нефтей.

Идея работы

Для снижения энергетических затрат на перекачку по трубопроводу высокопарафинистых нефтей следует применять методы улучшения их реологических характеристик на основе комплексного воздействия ультразвукового и магнитного полей.

Научная новизна работы

1. Установлено, что колшлексное воздействие постоянного, импульсного магнитного поля и ультразвуковых колебаний приводит к более значительному уменьшению динамической вязкости вы-сокопарафинистых нефтей, чем при раздельной обработке магнитным полем или ультразвуковыми колебаниями.

2. Определены параметрические характеристики магнитного поля и ультразвуковых колебаний, позволившие разработать методику изменения реологических свойств аномальных нефтей с целью сокращения энергетических затрат на их транспортировку.

3. Установлено увеличение времени релаксации высокопа-рафинистой нефти (по сравнению с тепловой обработкой) не менее Зх суток при комплексном воздействии магнитного поля и ультразвуковых колебаний.

Защищаемые научные положения

1. Для снижения динамической вязкости высокопарафини-стой нефти при температурах близких к ее кристаллизации необходимо использовать ультразвуковое воздействие с интенсивностью не менее 15 Вт/см2 и магнитную обработку с индукцией не менее 1Тл.

2. В результате снижения динамической вязкости высокопа-рафинистой нефти, которое достигается комплексным воздействием высокоэнергетическим ультразвуковым полем (не менее 15 Вт/см2), магнитным полем с индукцией 1-2 Тл при времени обработки нефти не менее 3 минут и магнитных импульсов с индукцией до 2,0 Тл и длительностью не менее 1 мс, достигается уменьшение энергетических затрат на транспортировку высокопарафинистой нефти.

3. Использование комплексного ультразвукового и магнитного воздействий приводит к увеличению до 3 суток времени релаксации вязкости транспортируемой высокопарафинистой нефти (по сравнению с тепловой обработкой), что позволяет транспортировать высокопарафинистую нефть на значительные расстояния без применения повторной тепловой обработки.

Методика исследований

ствия на аномальные нефти; экспериментальные исследования включали в себя проведение исследований при широком диапазоне регулирования основных параметров на современном, высокоточном оборудовании. Обработка экспериментальных данных проводилась с помощью современных компьютерных технологий.

Достоверность научных положений подтверждена теоретическими исследованиями, результатами лабораторных экспериментов, сопоставлением результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Практическое значение работы

1. Обоснована целесообразность использования комплексного воздействия постоянного и импульсного магнитного поля и ультразвукового воздействия на высокопарафинистые нефти для улучшения их реологических характеристик.

2. Предложена комплексная технология улучшения реологических характеристик высокопарафинистых нефтей.

3. Обоснованы оптимальные параметры физических полей, определяющих комплексное воздействие на нефть с высоким содержанием парафинов.

4. Разработан метод увеличение времени релаксации транспортируемой высокопарафинистой нефти.

Реализация результатов работы

Разработанная методика совершенствования методов транспортировки высокопарафинистых нефтей может быть применима на предприятиях нефтегазовой отрасли, осуществляющих транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов, при проектировании нефтепроводов и резервуаров. и

Научные и практические результаты диссертационнои работы могут быть использованы также в учебном процессе СПГГУ при изучении дисциплины «Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ» студентами специальности 130501.

технической конференции «Проблемы разработки и эксплуатации месторождений высоковязких нефтей и битумов» (г. Ухта, Ухтинский государственный технический университет, 2010г.), Международной конференции Topical Problems in the Field of Electrical and Power Engineering" and "Doctoral School of Energy and Geotechnology 11" (г. Пярну, Эстония, 2011г.).

Личный вклад автора состоит в постановке задач исследований, разработке методики и проведении лабораторных экспериментов, разработке и обосновании метода изменения реологических свойств высоковязких и высокопарафинистых нефтей.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, в том числе 2 статьи в журналах, входящем в перечень журналов ВАК Минобрнауки России.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения общим объемом 126 страниц, содержит 10 таблиц и 16 рисунков, а также список литературы из 112 наименований.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю профессору Крапивскому Е.И., профессору УГТУ Некучаеву В.О., директору - главному конструктору ООО «УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ТЕХНИКА ИНЛАБ» - Новику A.A. за создание аппаратуры для исследования нефтей, а также сотрудникам кафедры ТХНГ Национального минерально-сырьевого университета «Горный» за помощь в подготовке диссертационной работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приведена общая характеристика работы, обоснована ее актуальность, определены цель, идея, задачи работы, изложены защищаемые положения, научная новизна и практическая значимость.

В первой главе диссертационной работы проведен обзор и анализ научно-информационных источников по проблеме транспортировки аномальных (неныотоновских) нефтей. Приведен краткий анализ исследований результатов ранее выполненных работ в области применения ультразвуковых колебаний, магнитного поля и других физических полей на свойства высоковязких (ВВН) и высокопарафинистых нефтей (ВПН).

Анализ материалов этих исследований показывает, что магнитные и ультразвуковые методы обработки высокопарафинистых

нефтей оказывает большое влияние на эффективность их перекачки. Однако в настоящий момент данные методы в основном применяются с целью интенсификации добычи нефти на месторождениях с трудноизвлекаемыми запасами. В этой связи, вопросы дальнейшего совершенствования методов транспортировки аномальных высоко-парафинистых нефтей являются актуальными

Несмотря на многообразие методов изменения реологических характеристик вязкопластичных нефтей на практике, при перекачке по трубопроводу, применяется в основном подогрев, добавление ПАВ или разбавление более легкими углеводородами.

Показана необходимость разработки новых методов перекачки аномальных нефтей для уменьшения затрат на транспортировку таких нефтей по трубопроводам. Проведен анализ особенностей подготовки ВПН.

Во второй главе приводится краткое описание приборов, высокотехнологичного оборудования и методик проведения экспериментальных исследований, использованных при изучении воздействия магнитных полей и ультразвуковых колебаний на реологические характеристики высокопарафинистой нефти Харьягинского

месторождения.

При проведении лабораторных исследовании использовались следующие приборы и оборудование:

- импульсный магнитный излучатель с магнитной индукцией 2,0 Тл - воздействие импульсным магнитным полем на различные материалы;

- ультразвуковая ванна с системой нагрева - обработка

нефти УЗ колебаниями интенсивностью до 10 Вт/см2;

- УЗ генератор и стержневой магнитострикционный преобразователь мощностью 4 кВт - обработка нефти УЗ колебаниями интенсивностью до 25 Вт/см2;

- постоянные неодимовые магниты (Ш2Ре|4В) - для оора-

ботки нефти постоянным МП;

- ротационный вискозиметр Ю^еБг ЯК 4.1 - исследование изменения реологических характеристик аномальной нефти при различных температурных режимах, до и после обработки магнитными полями и ультразвуковыми колебаниями.

За исключением ротационного вискозиметра, все приборы были разработаны и изготовлены ООО «УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ТЕХНИКА ИНЛАБ» (Санкт-Петербург) по техническому заданию

кафедры ТХНГ НМСУ «Горный» и при участии автора.

В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований изменения реологических характеристик (эффективной вязкости) высокопарафинистой нефти (ВПН) Харьягинского месторождения под воздействием физических полей.

Харьягинская нефть представляет собой типичную неньютоновскую жидкость и обладает вязкопластическими свойствами характеризуемыми начальным напряжением сдвига (рис.1), которое имеет значение 0,6 при температуре 20 °С. Вязкопластичные свойства данной нефти исчезают при достижении температуры 35 °С.

15000 и 13500 « 12000 * 10500 5 9000

6000 4500 3000 1500

Г374 У—

81 1

>60

1с47 Ш. .9 Я

25 30

Температура, "С

20 22.5 25 27,5 30 32,5 35 37,5 40 Температура, 'С

Рисунок 2 - Зависимость динамической вязкости Харьягинской нефти от температуры

Рисунок I - Зависимость начального напряжения сдвига То Харьягинской нефти от температуры

Компонентный состав ВПН Харьягинского месторождения: от 10 до 30% парафинов, до 6% смол и до 3% асфальтенов. Температурная зависимость вязкости нефти Харьягинского месторождения (рис. 2) свидетельствует, что при повышении температуры от начальной 20 °С до 40 °С и более вязкость снижается в несколько сот раз.

В результате обработки экспериментальных данных была получена зависимость для определения динамической вязкости.

182442,7- 15749 ■ Т + 451,6 ■ Т2 - 4,3 ■ Т\ (1)

Магнитную обработку можно осуществлять постоянными магнитными полями, создаваемыми неодимовыми магнитами (МтРеиВ). В эксперименте использовались прямоугольные магниты различной площади. В диссертации приведены их характеристики.

При моделировании стенда для обработки нефти постоянным магнитным полем был предложен следующий подход: с использованием экспериментального стенда (рис.3.) производился подбор наиболее эффективного расположения магнитов, при котором происходит максимальное воздействие МП на потоки соответственно максимальное изменение реологических характеристик ВВН транспортируемой по трубопроводу; N-S -магниты расположены перпендикулярно потоку (рисунок 3-1); N-N - магниты расположены перпендикулярно потоку (рисунок 3-2); N/S -магниты расположены параллельно потоку (рисунок 3-3); N/N - магниты расположены параллельно потоку (рисунок 3-4).

Рисунок 3 - Варианты расположения магнитов вокруг трубопровода

Максимальная напряженность постоянного магнитного поля составляла около 8-103А/м. Обработка образца длилась в течение 15 мин при различных температурах (от 20 до 35 °С) Исследования динамики изменения эффективной вязкости ВПН после обработки постоянными магнитными полями (с помощью постоянных неодимо-вых магнитов Ш2Ре14В) показали достаточную эффективность применения данного метода для уменьшения динамической вязкости ВПН (рис.4).

а)

б)

£ 14000 i

¿ 13500 13000

g 12500

g 12000 3

« 11500

-i Т -¡20 *С

-i-

0 200 400 600 800 1000 Время обработки МЫ, сск

0 200 400 600 800 1000 Время обработки МП, сек

в)

«500

I 400

х 300 ■9-

х 200 í

ё 100 le

» о м и

0 200 400 600 800 1000 Время обработки iVffl, сек

Г)

140 т

•к М 120 ^

1 100 -

S н 80 -

■е- <и 60 -

(S 40 -

о 20

а S 0 -

со 0

200 400 600 800 1000 Время обработки МП, сек

Рисунок 4 - Исследования изменения динамической вязкости Харьягинской нефти под воздействием магнитного поля

Однако по окончании обработки вязкость нефти постепенно увеличивается (табл. 1). Это дает основания полагать, что применение постоянных магнитов более эффективно совместно с другими физико-химическими методами уменьшения вязкости ВПН.

Существует несколько гипотез влияния магнитного поля на реологические характеристики аномальных нефтей. Предполагаемый механизм воздействия магнитного поля основан на «коллоидной теории». По этой теории механизм действия магнитного поля на вещества основывается на поведении диамагнитных и парамагнитных молекул во внешнем магнитном поле. Таблица I - Результаты изменения динамической вязкости и периода релаксации ВПН

Тип нефти Тип МО Динамическая вязкость ц. мПа*с Время релаксации 1,4. (не менее)

ВПН Харьягин-ского месторождения Исходное состояние 3660 .

/. N-S f 895 3,75

2. N-N 1877 3.5

3. N/S 1980 3,1

4. N/N 2011 2,8

це ! следует целесообразность применения магнитной обработки для улучшения реологических характеристик высокопарафинистых нефтей. При этом более эффективна обработка постоянным магнитным полем при расположении магнитов в положении 1 N-8 и 2 Таким образом, проведенные испытания позволяют делать вывод, что изменение реологических свойств ВПН необходимо проводить с использованием установок для магнитной обработки переменным

магнитным полем, а также возможности использования в качестве источника МП кольцевых магнитов.

Как показали реологические исследования, период релаксации (восстановления первоначальной вязкости) при магнитной обработке увеличивается до 3-х суток (более длительные исследования не проводились), при этом наиболее интенсивное уменьшение эффективной вязкости приходится на первые сутки обработки МП. При исследовании влияния импульсного магнитного воздействия на аномальную нефть важную роль играет количество импульсов и максимальная индукция МП. Установка «Импульсный магнитныи излучатель» дает возможность использовать магнитные импульсы с индукцией до 2,0 Тл и длительностью около I мс., при этом обрабатывается участок трубопровода по меньшей мере несколько метров длиной.

Всего в ходе эксперимента исследовано более 25 образцов высокопарафинистой нефти Харьягинского месторождения. Основанием для выбора количества импульсов (16), обусловлено началом незначительного ухудшения результатов обработки, а) б)

13800

% 13700

| 13600

==" 13500

13400

£ 13300

о 13200

£ 13Ю0 со

13000

» -.29 "С

О 5 10 15 Магнитные импульсы

5 10 15 20 Магнитные импульсы

В)

Г)

450 " 400

та

К 350 х- 300 1-250 = 200 £ 150

I 100

—- = 30'С

0 5 10 15 Магнитные нмиульсы

140 120 100 . 80 60 40 20 0

-•—т 35 "С

5 10 15 20 Магнитные нмнульсы

Рисунок 5 - Влияние количества магнитных импульсов на изменение динамической вязкости аномальной нефти при различных температурах

Установлено, что обработка высокопарафинистой Харья-гинской нефти импульсным МП также, как и в случае обработки постоянным полем, приводит снижению динамической вязкости. При этом при более высокой температуре относительное снижение вязкости более значительно (рис. 5).

Для проведения лабораторных исследований и определения оптимальных параметров ультразвуковых колебаний (УЗ) компанией ООО «Ультразвуковая техника ИНЛАБ» по техническому заданию НМСУ «Горный» были сконструированы установки, с помощью которых возможно выполнить достаточно широкий спектр задач по обработке нефти ультразвуковыми колебаниями.

Влияние УЗ колебаний и магнитного поля исследовалось раздельно. УЗ установка состоит из ультразвуковой ванны (нержавеющая сталь) с нагревателем и 6 плоскими ультразвуковыми излучателями мощностью по 300 Вт каждый, расположенными под нижней стенкой и стержневого магнитострикционного УЗ излучателя мощностью 4 кВт, помещаемого в ванну (рис. 1). Из за большого объема воды в ванне образец (цилиндрическая или плоская кювета) практически не нагревался, что дало возможность исследовать влияние УЗ колебаний без учета термального эффекта. Возможность регулирования выходной мощности генератора стержневого излучателя позволила обрабатывать образец нефти ультразвуком интенсивностью 10-35 Вт/см2.

Рисунок 6 - Схема экспериментальной УЗ уста- тострикционный преобразователь мощностью 4 новки: I - ультразвуковой генератор, 2 - магните- кВт;

стрикционный преобразователь, 3 - ультразвуковая ванна с системой нагрева, 4 - волновод-излучатель, 5 - емкость с обрабатываемой нефтью, 6 - установка автономного охлаждения.

В качестве индикатора мощности (интенсивностиО УЗ колебаний использовалась алюминиевая фольга. Потеря массы фольги связывалать с параметрами УЗ воздействия. Глубина действия УЗ

Рисунок 7 - Ультразвуковой стержневой магни-

колебаний в экспериментальных условиях доходила до 25 см. Это дает основания полагать, что влияние УЗ колебаний способны распространятся в трубопроводе на необходимое расстояние.

Благодаря возможности регулирования параметров УЗ установлено, что при увеличении интенсивности УЗ воздействия на образец, установлено, что увеличение его мощности в 2 раза приводит к уменьшению динамической вязкости нефти более, чем в 2 раза (рис. 7). Диапазон температур от 24 до 30 °С был выбран в связи с тем, что 24 °С являются температурой кристаллизации исследуемой нефти, а при нагреве более 35 °С она ведет себя практически как ньютоновская жидкость.

Для измерения реологических характеристик нефти использовался ротационный вискозиметр ЯЬео1ез1 К1\14.1

Температура, 'С В**™ «бргбо™,юв

Рисунок 7 - Зависимость изменения динами- Рисунок 8 - Влияние времени УЗ обработки ческой ог температуры при обработке УЗ на динамическую вязкость

различной интенсивности

Оптимальное время обработки высокопарафинистой нефти составило около 5 мин (рис.8). Для сокращения времени обработки целесообразно использовать более мощные излучатели, располагаемые на внешней поверхности нефтепровода.

Согласно наиболее распространенной теории, влияние УЗ на вязкость нефти обуславливается кавитационным эффектом (схлопы-вание пузырьков газа), который в свою очередь ускоряет диффузию нефти в полости парафина, интенсифицирует процесс его разрушения. Ускорение растворения парафина идет за счет интенсификации перемешивания нефти на границе нефть-парафин и действия импульсов давления, которые как бы разбрызгивают частицы парафина. Харьягинская нефть до определенной температуры не обладает вязкостью, подчиняющейся законам Ньютона, Пуазейля, Стокса, так

как длинные беспорядочно расположенные молекулы парафина и смол образуют некоторую гибкую решетку, в которой располагается раствор. Поэтому система оказывает значительное сопротивление силам сдвига. Визуально изучено (снят фильм) растворение чистого парафина (свечки) при воздействии УЗ колебаний стержневого из! лучателя.

Кроме того, кавитация разрывает цепочку С-С связей нефти и парафина (более слабых, чем С-Н связи в молекулах углеводорода), вследствие чего происходят изменения физико-химического состава (уменьшение молекулярного веса, температуры кристаллизации и др.) и свойств нефтепродуктов (вязкости, плотности, температуры вспышки и др.).

С помощью установки «ультразвуковая ванна с системой нагрева» использованной совместно и «ультразвуковой стержневой магнитострикционный преобразователь мощностью 4 кВт» был I проведен ряд исследований направленных на исследование скорости нагрева нефти от воздействия УЗ колебаний. УЗ ванна создает эффект «объемного нагрева» где явно наблюдается эффект кавитации, при этом одновременно повышается температура и уменьшается ее динамическая вязкость

Также были проведены исследования по комплексному воздействию физических полей на ВПН Харьягинского месторождения. Эксперимент включил в себя все три воздействия, описанные ранее (тепловое, МП, импульсное МП и УЗ). По результатам исследования была получена зависимость (рис.9.)

■ воздействие МП

□ Импульсное МП ш

О УЗ колебания Ш -

§§

ш ж Щ

■---1111 1 ИМ1 1

1 1 л 1 1 1

20 25 30 35 40

Температура, К

Рисунок 9- Зависимость КПД для каждого из воздействий при различных температурах Таким образом, проведенные исследования определили оптимальные параметры воздействия (как в отдельности, так и при

комплексном воздействии) каждого из физических полей на ВПН нефть. Уменьшение энергетических затрат на транспортировку вы-сокопарафинистой нефти Харьягинского месторождения возможно в результате сокращения динамической вязкости до 35% и достигается комплексным УЗ воздействием (более 15-25 Вт/см2), временем обработки нефти УЗ колебаниями (не менее 3-5 минут), количеством магнитных импульсов с индукцией до 2,0 Тл (не менее 10 раз), а также индукцией постоянного магнитного поля около 1,2 Тл. Наибольшее влияние на вязкость высокопарафинистой нефти оказывает УЗ воздействие. Это обусловлено также и тем, что до 50% энергетических затрат УЗ расходуется на нагрев нефти. При комплексном воздействии на ВПН, то максимальный эффект был получен при температуре нефти 25°С. Это связано с физико-химическими свойствами самой нефти, температура кристаллизации которой находится в диапазоне от 23 — 25°С.

Результаты проведенных исследований изменения времени релаксации ВПН под воздействием физических полей приведенные на рисунке 10 показали, что совместное использование УЗ колебаний и магнитных полей значительно увеличивает время восстановления первоначальных свойств аномальной нефти. Образцы нефти нагревались до температуры 50 °С и подвергались обработке физическими полями. В течение 3-5 суток снимались показания изменения динамической вязкости. Полученные результаты достигаются преимущественно за счет эффектов описанных при воздействии каждым из физических полей в отдельности.

Время, I сут.

Рисунок 10 - Исследования изменения времени релаксации ВПН после воздействием физических полей

В четвертой главе предложена технология транспортировки аномальной нефти с включенными в нее узлами комплексного воздействия на высокопарафинистую нефть ультразвуковым и магнитным полем (рис.11).

'х_________

2-Ч'А

— I

I 7

□

Рисунок 11 - Принципиальна схема транспортировки аномальной нефти оборудованная системой подогрева на основе воздействия физических полей: 1 - подводящий трубопровод; 2 -резервуарный парк оборудованный системой подогрева на основе воздействия физических полей; 3 - подпорный насос; 4 - головная перекачивающая станция; 5 - магистральный трубопровод; 6 - подогреватели на основе воздействия физических полей; 7 - основной насос; 8 -промежуточная подогревающая станция;

В соответствии с разработанной технологией на рисунке 12 схематично представлен узел УЗ обработки транспортируемой ВГТН. Количество УЗ излучателей зависит от длины участка Ь трубопровода, его диаметра Д средней скорости потока нефти соср, характеристик перекачиваемой нефти (вязкость ц).

7777777"

77777777777777777777777/

Рисунок 12 - Схема узла УЗ обработки транспортируемой нефти: I - излучатели; 2 - нефтепровод; 3 - генератор; 4 - блок кабелей;

Рисунок 13 - Схема узла магнитной обработки транспортируемой нефти: 1 - тири-сторный преобразователь; 2 - электромагнит с трехфазной обмоткой; 3 - трубопровод; 4 -схема управления тиристорным преобразователем;

В качестве источников магнитного поля могут быть использованы несколько электромагнитов (рис. 13) с трехфазной обмоткой

расположенных последовательно, в зависимости характеристик перекачиваемой нефти и от возможных условий установки на магистральном трубопроводе.

Использование системы подготовки ВПН нефти с применением физических полей, рекомендовано проводить в следующем порядке:

• первичная подготовка (обработка УЗ воздействием с помощью погружных устройств) ВПН осуществляет на этапе сбора высокопарафинистой нефти в резервуарном парке и подготовки к дальнейшей транспортировке по трубопроводу. Целесообразна также обработка постоянным магнитным полем с помощью погружных магнитов;

• комплексная обработка (УЗ, МП, ИМП) исследованными физическими полями производится на головной насосной станции;

• при необходимости, повторная комплексная магнитная и ультразвуковая обработка на участке трубопровода, где понижается до заданных пределов вязкость нефти и повышается вероятность выпадения парафинов, расположенного между головной и промежуточной перекачивающими станциями;

• подготовка ВПН к дальнейшей транспортировке производится на промежуточной перекачивающей станции.

В этой же главе было выполнено технико-экономическое сравнение эффективности применения печей подогрева и предложенной технологии. Для проведения такой оценки были условно заданы два участка нефтепровода длиной 50 км и диаметром ё = 0,51 м, по которому перекачивают нефть с расходом в = 165,3 кг/с., на одном из которых была применена предлагаемая комплексная технология обработки нефти, а на другом - стандартная система подогрева с помощью печи подогрева. Все прочие параметры рассматриваемых участков приняты идентичными. Применение комплексной системы обработки с использованием физических полей позволяет снизить энергозатраты на транспортировку нефти на 30-50%.. Период окупаемости подобной системы в благоприятных условиях составит от двух до трех лет.

В заключении приводятся общие выводы и рекомендации.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Анализ результатов экспериментальных исследований по исследованию динамической вязкости высокопарафинистой нефти при ее обработке ультразвуковым и магнитным полями свидетельствует о перспективности такой технологии при ее транспортировке по магистральным и промысловым трубопроводам.

2. Разработана технология подготовки и транспортировки вы-сокопарафинистых нефтей, обладающих вязкопластическими свойствами, на основе применения магнитного поля и ультразвуковых колебаний.

3. Экспериментально установлены рабочие параметры для УЗ воздействия (не менее 15-25Вт/см2), количество магнитных импульсов с индукцией до 2,0 Тл (не менее 10 раз), а также индукция постоянного магнитного поля около 1,2 Тл.

4. Установлено, что при применении предложенной системы подготовки и транспортировки высокопарафинистых нефтей время восстановления первоначальных свойств (по сравнению с ее подогревом) увеличивается до 3 суток даже при ее остывании до 25 °С, что дает возможность существенно снизить капитальные и эксплуатационные затраты.

5. Проведенный сравнительный технико-экономический анализ эффективности применения печей подогрева и предложенной технологии показал, преимущества последней (период окупаемости стандартной технологии оказался выше почти в 2 раза).

Основные положения и научные результаты опубликованы в 8 работах, основные из них:

1. Козачок М.В. О возможности изменения реологических свойств транспортируемой высоковязкой нефти с помощью физических полей / М.В. Козачок, Е.И. Крапивский, В.О. Некучаев // Межрегиональная научно-техническая конференция «Проблемы разработки и эксплуатации месторождений высоковязких нефтей и битумов» УГТУ (г. Ухта). 2009. - Т.4. - С. 194-196.

2. Козачок М.В. Влияние физических полей на реологические свойства транспортируемых высоковязких нефтей / М.В. Козачок, Е.И. Крапивский, В.О. Некучаев // «СПб - 2010. К новым открытиям через интеграцию геонаук»: материалы всероссийской конференции (5-8 апреля 2010г.). 2010. - Т. 1. - С. 118-120.

3. Козачок М.В. Применение ультразвука мощностью 1,5 Вт/ см2 с целью изменения реологических характеристик аномальной нефти / М.В. Козачок, Е.И. Крапивский, В.О. Некучаев // Межрегиональная научно-техническая конференция «Проблемы разработки и эксплуатации месторождений высоковязких нефтей и битумов» (г. Ухта 18-19 ноября 2010 г.) УГТУ, 2010. - С. 268-272.

4. Козачок М.В. Применение программного комплекса AN-SYS/FLUENT при анализе транспортировки аномальных нефтей обработанных ультразвуком / М.В. Козачок, Е.И. Крапивский, И.А. Вишняков // Горный информационно-аналитический бюллетень. -М.: МГГУ, 2011. - Т.7. - С. 334-339.

5. Козачок М.В. Исследование влияния ультразвуковой кавитации на состояние трубопровода при помощи комплекса дистанционной электромагнитной диагностики / М.В. Козачок, Е.И. Крапивский, П.А. Пахотин // Горный информационно-аналитический бюллетень.-М.: МГГУ, 2011.-Т.9.-С. 386-390.

6. Kozachok М. V. Abnormal oil rheological properties changing by ultrosound using different power / M.V. Kozachok, E.I. Krapivsky, S.M. Sabanov // Topical Problems in the Field of Electrical and Power Engi-neering"and "Doctoral School of Energy and Geotechnology II" Parnu Estonia, January 10-15, 2011. - p.p. 127-129.

РИЦГорного университета. 22.08.2012. 3.601 Т.ЮО экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д. 2

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Козачок, Максим Васильевич

ВВЕДЕНИЕ

1. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ОБРАБОТКИ ФИЗИЧЕСКИМИ ПОЛЯМИ ТРАНСПОРТИРУЕМЫХ АНОМАЛЬНЫХ НЕФТЕЙ С ЦЕЛЬЮ УЛУЧШЕНИЯ ИХ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ.

1.1 Анализ эффективности применения различных технологий перекачки высоковязких и высокопарафинистых нефтей.

1.2. Реологические модели высокопарафинистых нефти.

1.3 Краткий обзор ранее выполненных работ в области применения физических полей для изменения реологических свойств нефтей.

1.3.1 Воздействие магнитным полем.

1.3.2 Ультразвуковое (кавитационное) воздействие.

1.3.3 Воздействие ВЧ и СВЧ электромагнитных полей.

1.3.4 Метод виброструйной магнитной активации.

1.4 Вывод, цели и задачи исследования.

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЫБОРА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ВЛИЯНИЯ ПРОЦЕССОВ КОМПЛЕКСНОЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ И МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ТРАНСПОРТИРУЕМЫХ ВЫСОКОПАРАФИНИСТЫХ НЕФТЕЙ.

2.1. Обоснование выбора методов обработки аномальных нефтей.

2.2. Описание приборов для ультразвуковой и магнитной обработки транспортируемых нефтей.

2.2.1 Экспериментальная магнитно-импульсная установка.

2.2.2 Экспериментальное ультразвуковое оборудование.

2.2.3 Источники постоянного магнитного поля.

2.2.3 Ротационный вискозиметр Ш1ео1е81 ^N4.1.

2.3. Методики проведения экспериментальных исследований.

2.3.1. Методика обработки высокопарафинистой нефти импульсным магнитным полем.

2.3.2. Методика обработки высокопарафинистой нефти ультразвуковыми колебаниями.

2.3.3. Методика магнитной обработки высокопарафинистой нефти.

2.4. Методика реологических исследований неньютоновских нефтей.

2.4.1 Методика определения эффективной вязкости нефти.

2.4.2 Методика определения вязкоупругих свойств нефти.

2.4.3 Методика определения тиксотропных свойств нефти.

2.4.4 Методика определения вязкопластических свойств нефти.

2.5. Выводы по 2-ей главе.

3. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Исследования реологических характеристик нефти Харьягинского месторождения.

3.2. Исследование влияния магнитного поля на изменение реологических характеристик нефти Харьягинского месторождения.

3.3. Исследование влияния импульсного магнитного поля на изменение реологических характеристик нефти Харьягинского месторождения.

3.4. Исследование влияния ультразвуковых колебаний на изменение реологических характеристик нефти Харьягинского месторождения.

3.5. Исследование изменения реологических характеристик нефти Харьягинского месторождения при комплексном воздействии магнитных полей и ультразвуковых колебаний.

3.6. Выводы по 3-ей главе.

4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕКАЧКИ ВЫСОКОПАРАФИНИСТОЙ НЕФТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЛЕКСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ И УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ.

4.1 Конструкция и методика эксплуатации предложенной технологии.

4.2. Технико-экономическое обоснование. Анализ эффективности применения комплексной обработки с целью улучшения реологических свойств аномальных нефтей.

4.3. Выводы по 4-ой главе.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование технологии перекачки высокопарафинистой нефти Харьягинского месторождения с использованием комплексного воздействия магнитного поля и ультразвуковых колебаний"

Актуальность темы исследований.

На сегодняшний день существует множество технологий перекачки аномальных нефтей. Однако энергозатраты на транспортировку таких нефтей по трубопроводу весьма значительны. Это связано с несовершенством технических средств и технологических процессов транспортировки и хранения нефти и является предпосылкой к разработке новых методов и технологий совершенствования процесса перекачки аномальных нефтей.

Настоящая работа посвящена решению задачи снижения энергозатрат на транспортировку нефти Харьягинского месторождения. Характерной особенностью нефти этого месторождения является высокое содержание парафинов (в среднем 23,5%) и сераорганических соединений, что обуславливает значительные технологические трудности при ее транспортировке.

Р.Н., Галлямов А.К., Гаррис Н.А., Губин В.Е., Дегтярев В.Н., Кривошеин Б.Л., Мирзаджанзаде А.Х., Новоселов В.Ф., Сковородников Ю.А., Тонкошкуров Б.А., Тугунов П.И., Харламенко В.И., Юфин В.А., Жуйко П.В. и др.

Магнитным и ультразвуковым методам обработки высоковязких и высокопарафинистых нефтей посвящены работы: Кузнецова О. Л., Симкина Э. М., Чилингара Дж., Лоскутовой Ю. В., Лесина В.И., Бутаутдинова Н.Я., Курочкина А.К., Бешагина Е.В. и др. Из исследований последних лет необходимо отметить диссертации Муллакаева М.С., Хмелева С.С., Ершова М.А и др. Однако, в этих работах изменению вязкости высокопарафинистой нефти при обработке ультразвуковыми и магнитными полями не уделено достаточного внимания.

Цель диссертационной работы

Основные задачи исследования

1. Экспериментально исследовать изменение динамической вязкости высокопарафинистых нефтей под воздействием комплексной обработки постоянным, импульсным магнитным полем и ультразвуковым воздействиями.

2. Обосновать выбор оптимальных параметров ультразвука и магнитных полей, определяющих уменьшение динамической вязкости исследуемой нефти.

3. Установить зависимости увеличения времени релаксации (восстановления первоначальных свойств) высокопарафинистой нефти от комплексного воздействия ультразвуковым, магнитным и тепловым полем.

4. Разработать технологию улучшения реологических характеристик транспортируемых нефтей с высоким содержание парафинов путем снижения динамической вязкости при комплексным воздействием постоянным, импульсным магнитным полем и ультразвуковыми колебаниями.

5. Провести анализ технико-экономической эффективности применения разработанной комплексной технологии улучшения реологических характеристик транспортируемых высокопарафинистых нефтей.

Идея работы

Научная новизна работы

1. Установлено, что комплексное воздействие постоянного, импульсного магнитного поля и ультразвуковых колебаний приводит к более значительному уменьшению динамической вязкости высокопарафинистых нефтей, чем при раздельной обработке магнитным полем или ультразвуковыми колебаниями.

3. Установлено увеличение времени релаксации высокопарафинистой нефти (по сравнению с тепловой обработкой) не менее Зх суток при комплексном воздействии магнитного поля и ультразвуковых колебаний.

Защищаемые научные положения

1. Для снижения динамической вязкости высокопарафинистой нефти при температурах близких к ее кристаллизации необходимо использовать ультразвуковое воздействие с интенсивностью не менее 15 Вт/см2 и магнитную обработку с индукцией не менее 1Тл.

2. В результате снижения динамической вязкости высокопарафинистой нефти, которое достигается комплексным воздействием высокоэнергетическим ультразвуковым полем (не менее 15 Вт/см ), магнитным полем с индукцией 1-2 Тл при времени обработки нефти не менее 3 минут и магнитных импульсов с индукцией до 2,0 Тл и длительностью не менее 1 мс, достигается уменьшение энергетических затрат на транспортировку высокопарафинистой нефти.

Методика исследований

При решении поставленных задач использовался комплексный метод исследований, включающий: анализ и обобщение данных по существующим методам изменения реологических характеристик высоковязких и высокопарафинистых нефтей; теоретический анализ целесообразности применения комплексного воздействия постоянного или импульсного магнитного поля и ультразвукового воздействия на аномальные нефти; экспериментальные исследования включали в себя проведение исследований при широком диапазоне регулирования основных параметров на современном, высокоточном оборудовании. Обработка экспериментальных данных проводилась с помощью современных компьютерных технологий.

Практическое значение работы

2. Предложена комплексная технология улучшения реологических характеристик высокопарафинистых нефтей.

4. Разработан метод увеличение времени релаксации транспортируемой высокопарафинистой нефти.

Реализация результатов работы

Научные и практические результаты диссертационной работы могут быть использованы также в учебном процессе Национального минерально-сырьевого университета «Горный» при изучении дисциплины «Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ» студентами специальности 130501.

Апробация работы. Основные положения, результаты теоретических и экспериментальных исследований, выводы и рекомендации докладывались на: Межрегиональной научно-технической конференции «Проблемы разработки и эксплуатации месторождений высоковязких нефтей и битумов» (г. Ухта, Ухтинский государственный технический университет, 2009г.), Международной конференци «СПб - 2010. К новым открытиям через интеграцию геонаук» (г. Санкт-Петербург, 2010г.), Межрегиональной научно-технической конференции «Проблемы разработки и эксплуатации месторождений высоковязких нефтей и битумов» (г. Ухта, Ухтинский государственный технический университет, 2010г.), Международной конференции Topical Problems in the Field of Electrical and Power Engineering" and "Doctoral School of Energy and Geotechnology И" (г. Пярну, Эстония,

2011г.).

Публикации

Структура и объем работы

Заключение Диссертация по теме "Строительство и эксплуатация нефтегазоводов, баз и хранилищ", Козачок, Максим Васильевич

Результаты исследования комплексного воздействия УЗ, МП и ИМП показали достаточную эффективность предложенной технологии, что совместное использование УЗ колебаний и магнитных полей значительно увеличивает время восстановления первоначальных свойств аномальной нефти.

Разработана технология подготовки и транспортировки нефтей обладающих вязкопластическими свойствами, на основе применения магнитного поля и ультразвуковых колебаний. Предложены конструктивные решения по каждому (УЗ, МП) из элементов технологии. Обоснован выбор основных характеристик каждого из физических полей. Установлено, что наиболее эффективно использование УЗ колебаний для улучшения реологических характеристик перекачиваемых аномальных нефтей, а действие магнитных полей будет более продуктивно при использовании совместно с другими физическими полями. УЗ обработка является доминантой в работе системы.

Проведенный технико-экономический анализ в виде сравнение эффективности применения печей подогрева и предложенной технологии показал, что вариант использования комплексной технологии предпочтительнее, чем использование печей подогрева, несмотря не то, что капитальные затраты при использовании общепринятой системы подогрева (при помощи печей подогрева) оказались ниже на 18%

Установлено, что при применении предложенной системы подготовки и транспортировки высоковязких и высокопарафинистых нефтей период восстановления первоначальных свойств увеличивается, что дает возможность существенно снизить затраты на транспортировку таких нефтей;

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Козачок, Максим Васильевич, Санкт-Петербург

1. Ахиезер А.И., Ахтезер И.А. Электромагнетизм и электромагнитные волны: Учеб. пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1985. - 504 с.

2. Балакирев В.А., Сотников Г.В., Ткач Ю.В., Яценко Т.Ю. ВЧ метод устранения парафиновых пробок в оборудовании нефтяных скважин и нефтепроводах / Электромагнитные явления, Т.1, №4, 1998г.

3. Бибик Е.Е. Реология дисперсных систем. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1981. - 172 с.

4. Бородин В.И., Тарасов E.H., Драчук В.Р., Хрущев А.Д., Лейфтид A.B. Результаты использования магнитных индукторов обработки нефти при ее добыче и транспорте.//Нефтяное хозяйство.-2004 №4 стр. 82-87.

5. Борсуцкий 3. Р., Ильясов С. Е. Исследование механизма магнитной обработки нефтей на основе результатов лабораторных и промысловых испытаний//Нефтепромысловое дело. 2002. № 8. С. 28-37. №9 С. 38-45.

6. Бугаутдинов Н.Я. Научные основы и технологии воздействия физических полей на гидрато парафиновые отложения в нефтяных скважинах. Автореферат. Дис. Д.т.н. Уфа 2007.

7. Вайншток С.М. Трубопроводный транспорт нефти. М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 2002. - Т.1 - 407 с.

8. Гадиев С.М. Использование вибрации в добыче.М., Недра, 1971.

9. Галимов Р.Х., Морозов Г.А., Морозов О.Г. и др. Микроволновые технологии для нефтегазодобывающего комплекса // НТК «Нефть, газ, вода 2002»: Тез. докл. - Казань, 2002. - С. 36 - 46.

10. П.Гогосов В.В., Налетова В.А., Шапошникова Г. А. Гидродинамика дисперсных систем, взаимодействующих с электромагнитным полем // Изв. АН СССР. МЖГ. 1977.-№3.-С. 59-70.

11. Гогосов В.В., Налетова В.А., Шапошникова Г.А. Диффузионная и многоскоростная модели двухфазных сред в электрическом поле // ПММ. -1980.-вып. 2.-С. 290-300.

12. Гогосов В.В., Налетова В.А., Шапошникова Г.А. Новые эффекты при течении двухфазных сред в электрическом поле // ДАН СССР. 1980. - Т. 251, №2. - С. 315-319.

13. Гогосов В.В., Налетова В.А., Шапошникова Г.А. О конструировании моделей поляризующихся дисперсных и многокомпонентных сред // ПММ. 1979. - Т. 43, №3. с. 489 - 400.

14. Гогосов В.В., Налетова В.А., Шапошникова Г.А. О некоторых моделях многофазных поляризующихся и намагничивающихся сред // В сб.: Некоторые вопросы механики сплошной среды. М.: Изд-во МГУ, 1978. -С. 97-113.

15. Грановский М.Г., Лавров И.С., Смирнов О.В. Электрообработка жидкостей. Л.: Химия, 1976. - 216 с.

16. Девликамов В. В., Хабибуллин 3. А., Кабиров М. М. Аномальные нефти. М.: Недра, 1975.

17. Евдокимов И.Н., Елисеев Н.Ю. Молекулярные механизмы вязкости жидкости и газа. Часть1. Основные понятия. М.:РГУ нефти и газа им.И.М.Губкина, 2005. - 59 с. Под ред. проф.В.Б.Нагаева.19.3ахарченко В.Н. Коллоидная химия. -М.:Высш. шк. 1989. 238 с.

18. Идрисов Р.И. Исследование процессов тепло и массо переноса при электромагнитном воздействии с учетом дегазации нефти. Автореферат. Дис. канд.тех.наук. Уфа 2007. 20 стр.

19. Инюшин Н.В., Каштанова JT.E., Лаптев А.Б., Мугтабаров Ф.К., Хайдаров Р.Ф., Халитов Д.М., Шайдаков В.В. Магнитная обработка промысловых жидкостей. Уфа: ГИНТЛ «Реактив», 2000. - 58 с.

20. Исследование диэлектрической проницаемости нефтей в диапазоне сверхвысоких частот. / С.И.Чистяков, Г.А.Бабалян,Ф.Л., Саяхов и др. В кн.: Сборник аспирантских работ. Вып.- Ш, Уфа, УфНИИ, 1969. - С. 194 — 204;

21. Кнепп Р., Дейли Дж., Хеммит Ф. Кавитация. М., Мир, 1974.

22. Кузнецов О. Л., Симкин Э. М., Чилингар Дж. Физические основы вибрационного и акустического воздействия на нефтегазовые пласты. М.: Мир, 2001.

23. Кузнецов О.Л., Ефимова С.А. Применение ультразвука в нефтяной промышленности. М., Недра, 1983. 192с.

24. Курочкин A.K. Акустическое и гидроакустическое воздействия в химической технологии // Новое в области разработки ХСЗР: Сб. Уфа. 1985. с. 40.

25. Курочкин А.К. Исследование влияния ультразвука на интенсификацию некоторых нефтетехнологических процессов. Кандидатская диссертация. Уфа. УНИ. октябрь 1981.

26. Курочкин А.К. Технология кавитационно-акустического воздействия // Реактив 99. Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии. Тез.докл. XII межд.конф. 7-9 сентября 1999. Уфа. 1999. с. 160-161.

27. Курочкин А.К., Александрова С.А. Исследования влияния акустической обработки сырья коксования на выход и качество нефтяного кокса // Нефтехимия и нефтепереработка: Сб. Уфа. 1979. с. 52.

28. Курочкин А.К., Давыдов Г.Ф. и др. Акустическое воздействие на анизатропные свойства коксов // Проблемы глубокой переработки сернистых и высокосернистых нефтей. Тез.докл. III респ. научн.-техн. конф. Уфа. 1981. с. 162.

29. Курочкин А.К., Давыдов Г.Ф. и др. Интенсификация некоторых процессов переработки сырья воздействием акустических колебаний // Химия. Технология переработки нефти и газа. Казань. 1982, № 10. с. 15-17.

30. Курочкин А.К., Смородов Е.А., Маргулис М.А., Бадиков Ю.В. Химические и физико-химические процессы в полях, создаваемых гидроакустическимиизлучателями. 2. О возникновении сонолюминисценции // Журнал физической химии. 1986, Т. 10, № 4. с. 893-897.

31. Курочкин А.К., Хафизов Ф.Ш., Давыдов Г.Ф. Исследование влияния акустического воздействия на очистку твердых парафинов // Проблемы глубокой переработки остатков сернистых и высокосернистых нефтей. Уфа. 1982. с. 112-114.

32. Ландау Л.Д. и Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982.-620с.

33. Лаптев А.Б., Инюшин Н.В., Каштанова Л.Е. Мугтабаров Ф.К., Хайдаров Р.Ф., Халитов Д.М., Шайдаков В.В. Аппараты для магнитной обработки жидкостей. -М.: Недра, 2001. 145 с.

34. Лесин В.И. Нетепловое воздействие электромагнитных и акустических полей на нефть для предотвращения отложения парафинов.//Нефтяное хозяйство 2004 №1. Стр. 68-70.

35. Лесин В.И. Область наиболее эффективного применения магнитных депарафинизаторов при защите от парафиновых отложений в насосно-компрессорных трубах добывающих скважин.//Бурение и нефть.-2002 №1. Стр.24-27.

36. Лесин В.И. Физико-химический механизм предотвращения парафиноотложений с помощью постоянных магнитных полей.//Нефтепромысловое дело 2001 №5. Стр. 21-23.

37. Липских М., Лоскутова Ю., Прозорова И., Рикконен С. Влияние виброструйной магнитной активации на вязкостно-температурные характеристики и фракционный состав нефтей//Технологии ТЭК. 2007 год. № 2. С. 44-47.

38. Лоскутова Ю. В., Прозорова И. В., Юдина Н. В., Рикконен С. В., Данекер В. А. Изменение реологических свойств высокопарафинистых нефтей под воздействием виброструйной магнитной активации//ИФЖ. Том. 77, № 5. С. 146-150.

39. Лоскутова Ю. В., Юдина Н. В. Влияние постоянного магнитного поля на реологические свойства высокопарафинистых нефтей//Коллоид. журн.2003. Т. 65, №4. С. 510-515.

40. Лоскутова Ю. В., Юдина Н. В. Влияние постоянного магнитного поля на структурно-механические свойства парафинистых нефтей//Нефтехимия.2004. Т. 44, № 1.С. 63-67.

41. Лоскутова Ю. В., Юдина Н. В., Писарева С.И. Влияние магнитного поля на парамагнитные, антиоксидантные и вязкостные характеристики ряда нефтей//Нефтехимия. 2008. №1 С. 50-54.

42. Лукьянов Е.П. Экспериментальное исследование диэлектрической проницаемости нефтей и водонефтяных смесей. Дисс. . к.т.н. Бугульма, 1966.-278 с.

43. Макогон Ю.Ф., Саяхов Ф.Л., Хабибуллин И.Л. Способ добычи нетрадиционных видов углеводородного сырья // ДАН СССР. 1989. - Т. 306.-№4.-С. 941 -944.

44. Максимочкин В.И., Хасанов H.A., Шайдаков В.В., Инюшин Н.В., Лаптев A.B., Кузнецов B.C. Расчет параметров электромагнитной установки для обработки жидкости Ватьеганского месторождения ТПП

45. Когалымнефтегаз»// Разработка нефтяных и газовых месторожденийэлектронный архив журнала «Нефтегазовое дело» 03.04.2002. http :// www . oil info . ru / ngd / raz / max

46. Маметклычев X., Мурадов А., Ширджанов Н. Особенности теплового режима «горячих» трубопроводов при перекачке парафиновых нефтей // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. 1969. - № 3. - С. 12-15.

47. Мелчер Дж. Р. Электрогидродинамика // Магнитная гидродинамика. -1974. -№2.-С. 3-30.

48. Меттус A.A., Ольшанский А.П. Пондеромоторные силы в системах из запредельных волноводов //Электрооборудование промышленных установок и автоматизация производственных и электротехнологических процессов. Алма-Ата: КазПТИ. 1977. Вып. 4 С. 139-143.

49. Мирзаджанзаде А. X. и др. Теория и практика применения неравновесных систем в нефтедобыче. Баку: Элм, 1985. - 220с.

50. Мощные ультразвуковые поля / Под ред. Л.Д. Розенберга. М.: Наука, 1968.266 с.

51. Насыров A.M. Способы борьбы с отложениями парафина. М.: ВНИИОЭНГ, 1991.-44 с.

52. Незнайко С.Ф. Изменение структурной вязкости мангышлакской нефти под действием ультразвука. В кН.: Нефти и газы Мангышлака. - Тр. Ин-та хим. Нефти и природн. Солей АН КазССР. т.6, 1973, с. 16-21.

53. Низкоинтенсивные СВЧ-технологии (проблемы и реализации) / Под ред. Г.А. Морозова и Ю.Е. Седельникова. М,: Радиотехника, 2003. - 112 с.

54. Падалка Е.С. Ультразвук в нефтяной промышленности. Киев, Гостехиздат УССР, 1962г.

55. Пат. 2065548 РФ, F17D1/16 Способ обработки высокопарафинистой нефти / Усков H.H.; Остащенко Б.А.; Безгачев Э.Л. Заявлено 10.05.1994; Опубликовано 20.08.1996;

56. Пат. 32485, Российская Федерация. МПК С 02 F 1/48. Устройство для коагуляции ферромагнитных частиц жидкости. /Лаптев А.Б. Шайдаков В.В., Хасанов Ф.Ф., Емельянов A.B., Гарифуллин И.Ш. -№ 2003112858/20; заявл. 05.05.2003; опубл. 20.09.2003. Бюл. № 26.

57. Пат. 38469, Российская Федерация, МПК С 10 G 33/02. Устройство для магнитной обработки жидкости /Лаптев А.Б., Максимочкин В.И., Емельянов A.B., Шайдаков В.В. № 2002127715/20; заявл. 16.10.2002; опубл. 20.06.2004. Бюл. № 17.

58. Пат. 47875, Российская Федерация, МПК С 02 F 1/64 . Устройство для магнитной обработки жидкости /Лаптев А.Б., Гаязова Г.А. № 2005111418/22; заявл. 08.04.2005; опубл. 10.09.2005. Бюл. № 25.

59. Пат. 54035, Российская Федерация, МПК С 02 F 1/48. Устройство для магнитной обработки жидкости /Лаптев А.Б., Черепашкин С.Е., Ахияров Р.Ж. № 2005136594/22; заявл. 24.11.2005; опубл. 10.06.2006. Бюл. № 16.

60. Пивоварова H.A. Интенсификация процессов переработки углеводородного сырья воздействием постоянного магнитного поля. Автореф. дисс. д.т.н., М., 2005, стр.3

61. Писарева С., Андреева Л., Унгер Ф. Влияние магнитного поля на обменные взаимодействия в нефтяных дисперсных системах// Технологии ТЭК. 2004. №4. С. 89-95.

62. Питаевский Л.П. Электрические силы в прозрачной среде с дисперсией // ЖЭТФ. 1960. - Т. 39. - вып. 5 (11). - С. 1450 - 1458.

63. Применение ультразвука в промышленности / Под ред. А.И. Маркова. М.: Машиностроение, 1975. 366 с.

64. Промтов, М.А. Перспективы применения кавитационных технологий для интенсификации химико-технологических процессов Текст. / М.А. Промтов // Вестник Тамбовского гос. тех. университета. 2008. № 4. С.861-869.

65. Протодьяконов М.М., Тедер Р.И. Методика рационального планирования экспериментов. М.: Недра, 1970. - 76 с.

66. Ратов А. Н. Механизмы структурообразования и аномалии реологических свойств высоковязких нефтей и битумов//Российский хим. журн. 1995. Т. 39, № 5. С. 106-113.

67. Рейнер М. Вязкостные свойства пластических дисперсных систем и эффект пристенного скольжения // Изд. АН СССР, 1976. С. 141-144.

68. Рейнер М. Реология. М.: Наука, 1965. - 224 с.

69. Рикконен C.B., Данекер В.А., Теплов А.И. Влияние технологии виброструйной магнитной активации (ВСМА) на фракционный состав нефти/ Экспозиция нефть газ, Томск 2009, №5.

70. Рогачев М.К., Кондрашева Н.К. Реология нефти и нефтепродуктов: Учеб. Пособие. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2000. - 89 с.

71. Саяхов Ф.Л., Фатыхов М.А. Высокочастотная электромагнитная гидродинамика: Учебное пособие. Уфа: Издание Башкирского ун-та, 1990.-79 с.

72. Саяхов Ф.Л., Фахретдинов И.А. К гидродинамике полярной диэлектрической жидкости в высокочастотном электромагнитном поле // Физика жидкого состояния. Киев, 1981. - Вып. 9. - С. 145 - 148.

73. Саяхов Ф.Л., Фахретдинов И.А. Пондеромоторные силы вдиспергирующих жидких диэлектриках. Область нормальной дисперсии // Известия ВУЗов: Физика. 1981. - №3. - С. 60 - 64.

74. Саяхов Ф.Л., Фахретдинов И.А., Хакимов B.C. Исследование воздействия высокочастотного поля на каплю // Физика жидкого состояния. Киев, 1980.-Вып. 8.-С. 105-111.

75. Саяхов Ф.Л., Чистяков С.И. О зависимости диэлектрической проницаемости нефти от количества воды в диапазоне СВЧ. В кн.

76. Приборы и методы контроля и регулирования влажности: тез. Ш-йнаучно-техн. конф. Ленинград, 1969. - С. 37 -38.

77. Седов Л.И. Механика сплошной среды. М.: Наука, 1976. Т.1. - 536 е., Т.2. -573 с.

78. Седов Л.И. О пондеромоторных силах взаимодействия электромагнитного поля и ускоренно движущегося материального континуума с учётом деформации // ПММ. 1965. - Т. 29. - С. 4 - 17.

79. Сизоненко О.Н., Любимов А.Д., Денисюк О.Н. Влияние обводненности водонефтяной эмульсии на эффективность электрического разряда // Нефтяное хозяйство. № 4, 1996. -С. 51-52.

80. Симкин Э.М., Сургучёв М.Л., Кузнецов О.Л. и др. Восстановление проницаемости запарафиненных и заглинизированных зон пластов тепловым и акустическим воздействием // Нефтяное хозяйство. №10, 1975. с. 43-44.

81. Соколов А. В., Симкин Э. М. Исследование влияния акустического воздействия на реологические свойства некоторых типов нефтей. Вопросы нелинейной геофизики. Сборник научных трудов. М., 1981. С. 137-142.

82. Соколов A.B., Симкин Э.М. Исследования влияния акустического воздействия на реологические свойства некоторых нефтей. В кН.: Вопросы нелинейной геофизики. ОНТИ ВНИИЯГГ, 1981, с. 104-106.

83. Сычева Р.В. Эффективность применения установки для ультразвуковой обработки нефти. Материалы Всероссийской научно-практической конференции «современные тенденции развития теории и практики управления отечественными предприятиями», Ставрополь 2008г.

84. Сюняев 3. И., Сюняев Р. 3., Сафиева Р. 3. Нефтяные дисперсные системы. М.: Химия, 1990.

85. Ткачев О. А., Тугунов П. И. Сокращение потерь нефти при транспорте и хранении. М.: Недра, 1988 г. - 116с.

86. Торза С., Кокс Р., Мейсон С. Электродинамическая деформация и разрыв капель // Реология суспензий. М.: 1975. - С. 285 - 333.

87. Торнтон И. Электрические стимуляторы для химической промышленности //New Scientist. 1965. -28. -№466. -С. 188.

88. Тронов В.П. Промысловая подготовка нефти. М.: Недра, 1977. - 271 с.

89. Тугунов П.И., Новоселов В.Ф., КоршакА.А., Шаммазов A.M. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов. -Уфа: ООО "ДизайнПолиграфСервис", 2002. 658 с.

90. Тугунов П.И. Неустановившиеся режимы работы горячих магистральных трубопроводов. -М.: ВНИИОЭНГ, 1971.-245 с.

91. Тугунов П.И., Гаррис H.A., Гималетдинов Г.М. Влияние сезонного изменения влажности на работу «горячего» магистрального трубопровода // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. 1981. -№10. - С. 3-5.

92. Тугунов П.И., Новоселов В.Ф. Транспортирование вязких нефтей и нефтепродуктов по трубопроводам. М.: Недра, 1973. - 88 с.

93. Тугунов П.И., Новоселов В.Ф., Абузова Ф.Ф. Транспорт и хранение нефти и газа. М.: Недра, 1975. - 248 с.

94. Ультразвуковая технология / Под ред. Б.А. Аграната. М.: Металлургия, 1974. 505 с.

95. Ушаков С.С., Борисенко Т.М. Экономика транспорта топлива и энергии.с/

96. М.: Энергия, 1980.- 191 с.

97. Фазыхов М.А., Бугаутдинов Н.Я. Воздействие электромагнитного поля на процесс кристаллизации парафина // Нефтегазовое дело, Уфа 2007

98. Физика и техника мощного ультразвука / Под ред. Л.Д. Розенберга. М.: Наука, 1968. 270 с.

99. Физические основы ультразвуковой технологии / Под ред. Л.Д. Розенберга. -М.: Наука, 1970. 688 с.

100. Фонарев З.И. Электроподогрев трубопроводов, резервуаров и технологического оборудования в нефтяной промышленности. Л.: Недра, 1984.- 148 с.

101. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. Учебник для ВУЗов. М.: Химия, 1988. - 464 с.

102. Фукс Г.И. Вязкость и пластичность нефтепродуктов. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003. - 328 с.

103. Хмелев В.Н., Абраменко Д.С., Хмелев С.С., Цыганок С.Н., Барсуков Р.В., Шалунов A.B., Хмелев М.В. Заявка на патент РФ «Способ перекачивания вязких жидкостей».

104. ЧерникинВ.И. Перекачка вязких и застывающих нефтей. М.: ГОСТОПТЕХИЗДАТ, 1958. 164 с.

105. Чернова K.B. Совершенствование методов подготовки углеводородного сырья для процессов нефтехимии и нефтепереработки. Автореферат. Дис. К.т.н. Уфа 2006. 24стр.

106. Шавшукова С.Ю. Интенсификация химических процессов воздействием микроволнового излучения Автореферат. Дис. К.т.н. Уфа 2003. 24стр.

107. Ширяева Р. Н., Кудашева Ф. X., Гимаев Р. Н., Суфьянов Р. Р. Реологические исследования высоковязкой нефти в присутствии ПАВ и высокочастотного электромагнитного поля//Нефтяное хозяйство. 2007. № 8. С. 124-125.

108. Ширяева Р. Н., Кудашева Ф. X., Ковалева JI. А., Гимаев Р. Н. Улучшение реологических свойств высоковязких нефтей// Химия и технология топлив и масел. 2005. № 3. С. 36-38.

109. Штейн A.A. Модели поляризующихся сред и усреднённые соотношения, соответствующие им в случае высокочастотного электромагнитного поля // ПММ. 1977. -Т. 41. -вып. 2. -С. 271 -281.

110. Эмульсии / под. ред. A.A. Абрамзона. М.: Наука, 1972. - 321 с.

Информация о работе

Козачок, Максим Васильевич
кандидата технических наук
Санкт-Петербург, 2012
ВАК 25.00.19

Диссертация

Обоснование технологии перекачки высокопарафинистой нефти Харьягинского месторождения с использованием комплексного воздействия магнитного поля и ультразвуковых колебаний - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы