Статья: Специальные методы перекачки углеводородов

Методы перекачки

Самым длинным трубопроводом в мире для транспортировки углеводородов является нефтепровод «Дружба», длиной почти 9000 километров.

Прежде всего к процессу перекачки углеводородов, относится производственный процесс транспортировки по трубопроводу нети, нефтепродуктов и природного газа, а также их смесей. К традиционному способу перекачки нефти и газа относятся последовательная перекачка. Последовательная перекачка представляет собой технологию транспортировки нефти и газа, при котором в трубопроводе одновременно находятся несколько элементов, различающихся между собой по физико-химическому составу и свойствам. Область применения данного способа – транспортировка нефтепродуктов до пунктов приема или переработки.

Последовательная перекачка нефти не всегда возможна из-за ряда условий и причин (климатические условия, химические свойства полезного ископаемого и т.п.). Поэтому, разработан ряд специальных методов перекачки, к которым относятся:

1. Последовательная перекачка нефтепродуктов по трубопроводу. Смысл данного процесса заключается в предварительном разделении смеси, чтобы не допустить изменения количества закачиваемых нефтепродуктов.
2. Гидроперекачка, которая основана на совместной перекачке воды и нефти.
3. Перекачка с разбавителями, целью которых является уменьшение вязкости нефти.
4. Перекачка термообработанной нефти (нагрев и охлаждение с определенной скоростью), которая заключается в ее предварительной обработке с целью повышения реологических свойств.
5. Перекачка нефти при помощи присадок, которые добавляются в нее для снижения температуры застывания (данный способ довольно популярен в странах Западной Европы).
6. Перекачка предварительно нагретой нефти. Для этой цели трубопроводы оборудуются системами подогрева. Данные системы подогревают трубопровод и нефть в ней через определенные промежутки пути, с целью снижения вязкости.
7. Перекачка путем кавитационного воздействия, который основан на подвергании нефтепродуктов процессу кавитации (процесс образования пузырьков в жидкости) для снижения вязкости.

Гидроперекачка

Существует несколько способов перекачки нефти данным способом.

• Первый способ заключается в закачке нефти и воды таким образом, чтобы нефть двигалась по трубопроводу внутри водяного кольца. Такое движение потока достигается путем винтовой нарезки заводской продукции (труб), путем приваривания по спирали трубопровода металлических полос определенного размера и с заданным шагом, подачей воды через муфты в виде кольца с тангенциальными отверстиями (которые располагаются перпендикулярно потоку нефти), а также прокладкой нефтепровода с перфорацией на внутренних стенках внутри большего трубопровода.
• Второй способ заключается в специальном методе смешивания воды и нефти, таким образом, чтобы образовалась эмульсия, в которой частицы нефти были окружены водяной пленкой и не смешивались с водой. Для поддержания такого потока в него иногда добавляют поверхностные активные вещества, которые становятся причиной снижения поверхностного натяжения (мыло, сульфаты, жирные кислоты и т.п.). Недостатком такого способа является риск превращения смеси «нефть в воде» в смесь «воды в нефти» из-за изменения температуры и скорости перекачки.
• Третий способ гидроперекачки основывается на невмешательстве в процесс формирования структуры потока.

Перекачка предварительно подогретой нефти

Перекачка предварительно подогретой нефти является самым распространенным методом специальной перекачки. В данном случае резервуары оборудуются системами подогрева до температуры, при которой возможно ее откачка подпорными насосами. Они прокачивают и передают нефть основным насосам, которыми она закачивается в трубопровод. Принципиальная схема «горячей перекачки» изображена на рисунке.

Рисунок 1. Перекачка предварительно подогретой нефти.

По мере движения нефти по магистральному трубопроводу она остывает из-за теплообмена с внешней средой. Для подержания температуры в трубопроводе через каждые 25 – 10 километров пути устанавливают пункты подогрева. Промежуточные насосные станции устанавливаются, согласно гидравлическим расчетов, но при этом должны быть обязательно совмещены с пунктами подогрева (для облегчения процесса их эксплуатации). В конце пути нефть закачивается конечные пункты, на которых также монтируются системы подогрева.