F17D1 / 14 - переміщення рідин або вузьких продуктів перекачуванням
Власники патенту RU 2523923:
Відкрите акціонерне товариство "Інститут з проектування магістральних трубопроводів" (ВАТ "Гіпротрубопровід") (RU)
Відкрите акціонерне товариство Акціонерна компанія з транспорту нафти "Транснефть" (ВАТ "АК" Транснефть ") (RU)
Спосіб призначений для транспортування нафти, в тому числі високопарафіністой, в умовах низьких температур, і може бути використаний для запобігання замерзання нафти в нафтопроводі великого діаметра при її перекачуванні з низькою продуктивністю. Спосіб включає послідовну перекачування нафти спочатку в прямому, а потім у зворотному напрямку при підігріві нафти на нафтоперекачувальних станціях. У прямому напрямку нафту перекачують в обсязі (V0 + V), а в зворотному напрямку - в обсязі V, де V0 - об'єм нафти, який необхідно транспортувати в прямому напрямку, V - поворотний обсяг нафти, необхідний для прогріву ділянки нафтопроводу і становить від 1 / 2 до 2/3 обсягу ділянки трубопроводу. Технічний результат - забезпечення необхідного температурного режиму транспортування нафти при одночасному підвищенні економічності транспортування в умовах низької продуктивності. 5 з.п. ф-ли, 1 мул.
Винахід відноситься до нафтової промисловості, а саме до способів транспортування нафти, в т.ч. високопарафіністой, в умовах низьких температур, і може бути використано для запобігання замерзання нафти в нафтопроводі великого діаметра при її перекачуванні з низькою продуктивністю (до виходу нафтопроводу на проектну потужність).
При проектуванні «гарячого» нафтопроводу необхідно забезпечити його безперебійну роботу в різному діапазоні продуктивностей перекачування (від мінімального до максимального) по етапах (років) розвитку. Діаметр нафтопроводу визначають з умови забезпечення максимальної продуктивності і можливостей насосного обладнання на нафтоперекачувальних станціях. При мінімальній продуктивності на початкових етапах розвитку трубопроводу швидкість течії нафти є низькою, що визначає інтенсивне падіння температури по довжині нафтопроводу аж до температури навколишнього середовища.
При перекачуванні нафт з температурою застигання вище температури навколишнього середовища необхідно забезпечити тепловий режим перекачування, при якому температура нафти в трубопроводі не повинна опускатися нижче температури застигання навіть після зупинки нафтопроводу (протягом регламентного часу зупинки). Тому для безпечної роботи трубопроводу, наприклад, в умовах Крайньої Півночі або при надземному прокладанні трубопроводу необхідно застосовувати технології перекачування, що виключають застигання нафти в трубопроводі.
Для вирішення даного завдання зазвичай встановлюють дорожні пункти обігріву трубопроводу. Однак при низькій продуктивності перекачування необхідно встановлювати велику кількість таких пунктів (через кожні 5-10 кілометрів), що економічно недоцільно в умовах тимчасової роботи нафтопроводу з низькою продуктивністю, до виходу на максимальний проектний режим роботи.
Крім того, можливо також застосування систем колійного електропідігріву трубопроводу (див. Наприклад, патент Китаю CN 2280205). Однак дана технологія також є економічно невигідним в умовах значної протяжності нафтопроводу.
Завданням заявленого винаходу є створення способу транспортування нафти при низькій продуктивності її перекачування.
Технічний результат заявленого винаходу полягає в забезпеченні необхідного температурного режиму транспортування нафти при одночасному підвищенні економічності транспортування в умовах низької продуктивності.
Зазначений технічний результат досягається за рахунок того, що спосіб транспортування нафти на ділянці трубопроводу між нафтоперегонними станціями включає послідовну перекачування нафти спочатку в прямому, а потім у зворотному напрямку при підігріві нафти на нафтоперекачувальних станціях, при цьому в прямому напрямку нафту перекачують в обсязі (V0 + V), а в зворотному напрямку - в обсязі V, де V0 - об'єм нафти, який необхідно транспортувати в прямому напрямку, V - поворотний обсяг нафти, необхідний для прогріву ділянки нафт дроти і становить від 1/2 до 2/3 об'єму ділянки трубопроводу.
Крім того, зазначений технічний результат досягається за рахунок того, що
- транспортований обсяг V0 і поворотний обсяг V нафти розміщують в резервуарних парках відповідних нафтоперекачувальних станцій;
- температура підігріву нафти на нафтоперекачувальних станціях становить від 30 ° С до 55 ° С;
- продуктивність перекачування нафти в прямому і зворотному напрямках вибирають з умов підтримки необхідної температури перекачується нафти з урахуванням теплообміну з навколишнім середовищем;
- в прямому і зворотному напрямку нафту перекачують з однаковою продуктивністю, при цьому час перекачування в прямому напрямку більше, ніж в зворотному;
- час перекачування нафти в прямому і зворотному напрямку однаково, при цьому продуктивність перекачування в прямому напрямку більше, ніж в зворотному.
Заявлений спосіб реверсивної (човникової) перекачування нафти, заснований на почерговому зміні напрямку перекачування, дозволяє з одного боку забезпечити необхідну температуру нафти в трубопроводі при низькій продуктивності перекачування, а з іншого боку знизити витрати на підігрів нафти, а також скоротити необхідні обсяги резервуарних парків, необхідні для створення обсягів для витіснення нафти в прямому і зворотному напрямках.
Сутність заявленого способу пояснюється фіг.1.
Транспортування нафти здійснюють між двома нафтоперегонними станціями (НПС) 1 і 2, забезпеченими, відповідно, пунктами підігріву нафти 3 і 4 і резервуарними парками 5 і 6.
Транспортується нафта підігрівається відповідно в пунктах обігріву 3 і 4, розташованих на НПС 1 і 2. Температура підігріву нафти в залежності від умов транспортування визначається Теплогідравлічного розрахунком і може складати від 30 ° С до 55 ° С.
На першому етапі (фіг.1, а) нафта перекачують в прямому напрямку (від НПС 1 до НПС 2) в обсязі, що складається з обсягу V0. який необхідно транспортувати в НПС 2, і поворотного обсягу V для прогріву нафтопроводу (обсяг перекачується нафти в прямому напрямі = V + V0). Обсяг V складає від 1/2 до 2/3 об'єму трубопроводу на ділянці між НПС. Транспортований обсяг нафти V0 розміщують в резервуарному парку 6 НПС 2 звідки він може бути перекачано до наступної по ходу руху НПС.
На другому етапі (фіг.1, б) поворотний обсяг V нафти перекачують назад до НПС 1, тим самим забезпечуючи прогрівання трубопроводу. При цьому поворотний обсяг V розміщують в резервуарному парку 5 НПС 1 для наступного циклу.
Зазначений процес повторюється циклічно, забезпечуючи тим самим транспортування нафти від НПС 1 до НПС 2 в обсязі V0 за кожен цикл, при прогріванні трубопроводу.
Продуктивність перекачування нафти в прямому і зворотному напрямках вибирають з умов підтримки необхідної температури перекачується нафти з урахуванням теплообміну з навколишнім середовищем.
При цьому для переміщення необхідного обсягу нафти використовують два варіанти режимів перекачування:
1) В прямому і зворотному напрямку нафту перекачують з однаковою продуктивністю, при цьому час перекачування в прямому напрямку встановлюють більшим, ніж в зворотному.
2) Час перекачування нафти в прямому і зворотному напрямку вибирають однаковим, при цьому продуктивність перекачування в прямому напрямку встановлюють більше, ніж в зворотному.
Таким чином, застосування заявленого способу транспортування нафти на початкових етапах розвитку нафтопроводу дозволяє уникнути додаткових витрат на підігрів нафти традиційними способами, що значно здешевлює будівництво і експлуатацію «гарячого» нафтопроводу.
1. Спосіб транспортування нафти на ділянці трубопроводу між нафтоперегонними станціями, що включає послідовну перекачування нафти спочатку в прямому, а потім у зворотному напрямку при підігріві нафти на нафтоперекачувальних станціях, при цьому в прямому напрямку нафту перекачують в обсязі (V0 + V), а в зворотному напрямку - в обсязі V, де V0 - об'єм нафти, який необхідно транспортувати в прямому напрямку, V - поворотний обсяг нафти, необхідний для прогріву ділянки нафтопроводу і становить від 1/2 до 2/3 об'єму ділянки трубопро ода.
2. Спосіб за п.1, в якому транспортований обсяг V0 і поворотний обсяг V нафти розміщують в резервуарних парках відповідних нафтоперекачувальних станцій.
3. Спосіб за п.1, в якому нафта на нафтоперекачувальних станціях підігрівають до температури від 30 ° С до 55 ° С.
4. Спосіб за п.1, в якому в прямому і зворотному напрямку нафту перекачують з продуктивністю, обраній з умов підтримки необхідної температури перекачується нафти з урахуванням теплообміну з навколишнім середовищем.
5. Спосіб за п.1, в якому в прямому і зворотному напрямку нафту перекачують з однаковою продуктивністю, при цьому час перекачування в прямому напрямку більше, ніж в зворотному.
6. Спосіб за п.1, в якому в прямому і зворотному напрямку нафту перекачують протягом однакового часу при продуктивності перекачування в прямому напрямі більшої, ніж в зворотному.