Термоделген мнайлар мен мнай німдерін айдау
Шайыр мен асфальтендері бар жоы парафиндімнайларды бырмен тасымалдау шін дайындауды тсілдеріні бірі – термиялы деу болып табылады. Оны мні – мнайды белгілі температураа дейін ыздырып, кейін оны берілген арынмен суытуы.
Жоары парафинді мнайларды (мнай німдерін) табии суытанда парафинні блініп шыатын кристалдары бірімен-бірі осыла отырып, жеткілікті берік рылымды торды райды, жне оны яшытарында мнайды сйы фазасы орналасан. Мнайда парафин мен асфальтошайырлы заттар кп болан сайын, тор сорлым берік болып, ттырлы, Т3 ату температурасы мен 0 жылжуыны статикалы кернеуі кп болады. Парафин кристалдарыны лшемі оны балу температурасы мен суу арынына байланысты. Баяу балитын парафиндер мен церезиндер майда дисперсиялы рылымды (майда шашырайтын), ал балу температурасы тмен парафин кенет крсетілген пластиналы немесе ленталы рылымды тзеді.
Суытуды берілген арынында біріншіден, адсорбыланан шайыр мен асфальтендер абатымен жабылатын баяу балитын парафиндер кристалдана бастайды, жне алан парафинні кейінгі кристалдануы бар кристалдарды абыралары мен шеттерінде болады. Нтижесінде парафинді-шайырлы заттарды жеткілікті лкен друздар тріндегі жне бірімен-бірі осылмайтын агломераттарды тзеді. Сондытан мнай жылжымалы болып алады жне оны ттырлыы, ату температурасы мен жылжуды статикалы кернеуі бастапы мнай шін араанда елеулі аз болады.
Термодеуді эффектісіне жету шін мнайды ыздыру температурасы мен суыту жылдамдыын мият тадау ажет. рбір мнай шін оларды мндері термодеуден кейін е жасы реологиялы параметрлер ала-алатындай болу керек. Термодеу кезінде мнайды температурасы оптималды температурадан асып кетсе, жасы сер бермейді, керісінше реолоиялы параметрлерді нашарлауына кеп соады. Жоары парафинді мнайларды реологиялы параметрлеріні шамасына термиялы жайт (предыстория), ни берілген мнайды анша уаыт жне алай ыздырып суытаны сер етеді. Мнайды ыздыру температурасы мен суыту арындылыыны мндерін осыан байланысты сынады. Берілген суыту арындылыы статикалы та, динамикалы та жадайларда амтамасыз етіле алады. Динамикалы шарттарда белгілі арынды амтамасыз ету аса иын, сондытан суыту кбінесе статикалы жадайда арнайы тоазытыштарда ткізеді.
Термоделген мнайларды жылу физикалы параметрлері (Т3, , 0) уаыт ткен сайын нашарлап, мнайды термодеуге дейінгі болан алашы шамаларына жетеді. ртрлі мнайлар шін асиеттеріні алпына келу уаыты ртрлі болады. Мысалы, термоделген зексуат мнайыны асиеттері ш тулікке жетер – жетпес уаытта алпына келсе, маышла мнайыны асиеттері 45 тулікте алпына келеді. Термоделген мнайды параметрлері бастапа мндеріне дейін алпына келу мерзімін білу ажет, себебі быр мен айдау затыы едуір лкен болып кетуі ммкін. Осыан байланысты маышла мнайыны термодеуін іске асыруа болады, себебі 20-40 тулік ішінде мнайды 2000-5000 км аралыа дейін айдауа болады, ал зексуат мнайларын термодеуге шыратпаан дрыс. Соы жадайда бырды “атып алу” аупі бар.
Егер дрлетін мнай з параметрлері бойынша термодеу талаптарына сйкес келмесе, онда термоделген мнайды берілген ашытыа айдауа арналан магистральді быр, ттырлыы аз мнайды айдауа арналан бырдан тек басты станцияларда термодеу пунктарыны бар болуымен ана ажыратылады. Гидравликалы есепті, сорапты станцияларын орналастыруын кдімгі быра жасаан сияты орындайды.
Термоделген мнайды асиеттері келесі термиялы сер етулерде де згереді. Термоделген мнайларды тасымалдау кезінде не сораптарды сору асиеттерін жасарту шін, не аызу-ю операцияларын дету шін жне т.б. шін кбінесе оларды айта ыздыру ажеттілігі туындайды. Термоделген мнайларды парафинді балыту температурасына тмен температураа дейін айта ыздырылуы оны реологиялы асиеттерін крт нашарлатады. Осыдан, термоделген мнайды шамалы ана жылытуды сынуа болмайтындыы шыады. Мндай мнайды термодеуді оптималды температурасына дейін айта ыздыран дрыс, себебі суыаннан кейін реологиялы параметрлер ажетті дегейде саталады. Іске асыру процесінде термоделген мнайды температурасыны 5-6 К-ге дейін жоарлауы немесе 20К-ге тмендеуі ату температурасын, тиімді ттырлыты жне жылжуды бастапы кернеуін згертпейді.
Берілген тсіл бойынша Индиядаы Нахоркатья – Барауни магистральді мнай бырын пайдаланады. Нахоркатья кен орнындаы 11,5% парафині бар жне ату температурасы 305К болатын мнайды термодеуге шыратып, 1158 км ашытыа айдайды. бырда трт аралы сорапты станциялар салынан.
1.1.4 Мнайларды присадкалармен айдау
Ттырлы жне жоары парафинді мнайлар мен мнай німдеріні реологиялы асиеттерін депрессорлы присадкаларды (депресаторларды) пайдалану арылы жасартуа болады. Депрессорлы присадкалар есебінде ЕСА, ДН-1, “Паранин”, А3 жне т.б. типті присадкаларды пайдаланады. Олрады жмыс істеу механизмі аяына дейін аныталмаан, біра шамамен келесідей: температура тмендеген кезде тыызды флуктуациясыны пайда болуы арасында присадкалар парафин микрокристалдарыны шашырамдылыын жоарылатады (парафин кристалдарыны лшемдері трт-тоыз есе кішірейеді), жне олар парафин кристалдануы кезінде рытар болып табылады. Присадка парафин кристалыны лшемін макромолекуланы зіндік лшеміні шамасында шектейді де, парафинні блек кристалдарыны торына бітіп кетуінен сатап алады. Нтижесінде парафинді мнайларды реологиялы сипаттамаларын жасартады.
Кптеген присадкалар крделі эфирлер, акрилді жне метакрилді ышылдар мен жоары аныан спирттер негізіндегі сополимерлер болып табылады.
Депрессорлы присадкаларды пайдалану кптеген кмекші капиталды шыындарды керек етпейді, жне присадкалар ндірісін кеінен мегерген кезде жоары парафинді мнайларды айдауды баса тсілдерімен салыстыранда, экономикалы жаынан тиімді болуы ммкін. Депрессаторларды пайдалану айдауа кететін энергошыындарды ана тмендетпей, сонымен атар, капиталды шыындарды да азайтады, себебі оларды пайдаланан кезде сорапты жне жылу станцияларыны саны ысарады. Бл айдатылатын мнайды тиімді ттырлыы тмендейді де, быр трассасыны зындыы бойымен мнайды ыздыруды керек етпейтіндігін тсіндірледі.
Жоары парафинді мнайларды тасымалдауа арналан бырларды пайдалану эксперименті мен тжірибе, массасы бойынша 0,02-0,2 % млшерінде “Парамин” типті тімді присадкаларды осу, оршаан ортаны температурасына жаын температуралар кезінде, атуы жоары парафинді мнайларды аымына Ньютонды сипаттама беретіндігі аныталды. Присадкаларды енгізуді тменгі шегі мнай ттырлыын тмендетпейді, біра бырлар мен жабдытарды парафинделуінен сатайды.
Присадкаларда енгізу алдында мнайды парафинні толы балуы мен мнайда таза парафин ерітіндісі пайда болана дейін ыздыру керек (мнайларды ыздыру температурасы 320-350К болу керек). Егер присадканы парафинні кристалдану температурасынан тмен температурада енгізсе, онда эффект те тмен болады. Біра мнайды парафиндер балуыны температурасына дейінгі келесі ыздыруы депрессатор тиімділігін айтадан ктереді.
Присадкалар жмысына мнайды араластыру арынымен суу темпі елеулі сер етеді. арынды араластыруды сері – ол парафин кристалдарын депрессатор молекулаларымен толы оршау болып табылады. Бл жадайда присадканы сері емес, термодеу эффектісі лкен роль ойнайтындыы айын, себебі оларды серін блу ммкін емес.
Айдау тотап алан кездерде мнайда депрессатормен бірге лсіз беріктікпен сипатталатын рылымды тор пайда болады жне ол айдауды жааруын жеілдетеді. Сонымен, модельдегі тжірибе мен эксперименттер (Батыс Еуропадаы Финнарт-Гринжемаут быры) 277К-нен жоары температура кезінде депрессатормен делген мнайды айдауды тотауы уаыт бойынша шектелмеген. Депрессатормен делген мнайы бар Финнарт-Гринжемаут мнай быры 13 тулік бойы трды, одан кейін айдау айтадан жеіл жасалан, жне мнай быры есепті жіберілуге жеткілікті тез шыты.
Депрессаторды пайдалану шарттарыны маыздыларыны бірі – ол за уаыт ішінде оларды мнайа серіні тратылыы болып табылады. Депрессаторларды кбісі осы талапа сай келеді.
шейінде, жоары парафинді мнайды депрессорлы присадкамен бірге айдау, айдалатын мнайды барлы клемін деуді арастырады, ал бл присадкаларды кп млшерін жне барлы мнайды ыздыру мен араластыруа кететін едуір шыындарды талап етеді. Присадкалар баасы лі де жоары, жне оларды олданылуы ысты айдау тсілімен салыстыранда тиімсіз. Осыан байланысты ВНИИСПТ ызметкерлері мнайа депрессорлы присадканы тек саиналы абыраа жаын абата енгізуді сынды. Бл мнайды айдауа кететін энергошыындарды тмендетуін амтамасыз етеді. Саиналы быра жаын абат депрессатор осыланмнайдан трады, сондытан аын ядросы тыыздытар тепе-тедігіне байланысты алып шыпайды.
Сасаиналы абатпен айдау технологиясы шамамен келесідей болады: жоары парафинді мнайды ыздыруды керекті температурасымен быра ендіреді, содан кейін сорапты станциядан белгілі бір ашытыта, атысты температурада, саина трінде присадканы бырды ішкі абырасыны жанына енгізеді. Бл жадайда депрессаторды шыыны, осы барлы айдалатын мнайа енгізумен салыстыранда, шамамен 10 есе ысарады.
Депрессаторлар лі де те ымбат, сондытан оларды максималды бола алатын техникалы немесе технико-экономикалы сер алу шін пайдалану ажет.