Повышение эффективности перекачки нефти Ванкорского месторождения по второй нитке магистрального нефтепровода «Пурпе - Самотлор»

1.

Нефтегазовый факультет
Кафедра транспорта и хранения
нефти и газа
МАГИСТЕРСКАЯ ДИССЕРТАЦИЯ
Тема: «Повышение эффективности перекачки нефти Ванкорского месторождения
по второй нитке магистрального нефтепровода «Пурпе - Самотлор»»
Автор: магистрант гр. НХМ-16 Ерашов А.А.
Руководитель: д.т.н., профессор Николаев А.К.
Санкт-Петербург
2018

2.

Цель исследования
Повышение эффективности эксплуатации нефтепровода «Пурпе - Самотлор» с
использованием противотурбулентных присадок.
Задачи исследования
1. Провести анализ литратурных источников и патентных материалов.
2. Провести теоретические исследования.
3. Экспериментально исследовать влияние присадки «M-FLOWTREAT»
марки С на снижение потерь напора.
4. Разработать рекомендации по использованию противотурбулентной
присадки «M-FLOWTREAT» при транспортировке нефти по магистральному
нефтепроводу «Пурпе-Самотлор» вторая нитка диаметром 377 мм.
5. Выполнить технико-экономическое сравнение способов увеличения
производительности перекачки нефти.
Горный университет
2

3.

Научная новизна
Обоснован метод повышения производительности транспортирования
нефти по второй нитке трубопровода «Пурпе-Самотлор» путем
применения противотурбулентной присадки «M-FLOWTREAT» (фирмы
МЕРРИКО марки С)
Практическая значимость
Разработаны рекомендации по использованию противотурбулентной
присадки «M-FLOWTREAT» (фирмы МЕРРИКО марки С)
Горный университет
3

4.

Анализ существующих методов повышения
производительности перекачки нефти
Основными способами увеличения
производительности нефтепровода и
продуктопровода на участке могут быть:
Увеличение числа
перекачивающих станций
Лупинг
Введение
противотурбулентных
полимерных присадок
Горный университет
4

5.

Исследование влияния
противотурбулентных полимерных
присадок на транспортировку нефти
Задача применения противотурбулентных присадок –
уменьшение гидравлического сопротивления движения
потока нефти за счет уменьшения турбулентности
потока.
Применяют два типа противотурбулентных присадок:
Дисперсионные
Гелеобразные
Горный университет
5

6.

Способы увеличения производительности нефтепровода
а) Удвоение числа НПС
Недостатки
Производительность нефтепровода Qв
находиться за пределами рабочей зоны
насосов ,что в свою очередь приводит к
уменьшению КПД
б) Строительство лупинга на участке
нефтепровода
Недостатки
Для обеспечения очистки и диагностики
лупингов требуется сооружение
дополнительных камер пуска-приема
средств очистки и диагностики.
Горный университет
6

7.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ
КОНЦЕНТРАЦИИ ПРИСАДКИ
Исследования выполнялись в следующей
последовательности:
1. Формулировка цели экспериментов.
2. Выделение основных задач ,решаемых
для достижения цели.
3. Методика проведения
экспериментальных исследований.
4. Обработка результатов экспериментов.
Объект
Нефть на входе в
НПС
Нефть на выходе из
НПС
Параметры участка магистрального
нефтепровода :
L = 449 км. – длинна второй нитки
нефтепровда «Пурпе-Самотлор»;
Dн = 377 мм. – наружний диаметр;
δср = 6 мм. – толщина стенки
Плотность нефти
Температура
застывания нефти оС
838
+11
834
+4
Горный университет
7

8.

Экспериментальные исследования производились на установке УН2Д-А
фирмы МИРРИКО на нефтеперекачивающей станции ЛПДС «Пурпе»
Схема Установка УН2Д–А для
дозированной присадки:
1 - накопительная емкость;
2 - утепленный контейнер;
3 - подающий насос;
4 —дозировочный насос;
5 - трубопровод;
6 - рециркуляционный насос;
7 - отвод;
8 -трубопровод подающих насосов;
9 - трубопровод возврата;
10 – всасывающий трубопровод
рециркуляционного насоса;
11 - нагнетательный трубопровод;
12 -обогреватели;
13 – блок управления;
14 —нагнетательный трубопровод;
15 —расходомер
Горный университет
8

9.

Результаты расчета эффективности использования
противотурбулентной присадки «M-FLOWTREAT»
марки С
№ режима
Давление
Давление
Расход
на выходе
на входе
Расход ,
Увеличение
ПТП , г/т
из ЛПДС ,
ЛПДС ,
м3/ч
расхода , %
кгс/см2
кгс/см2
1
-
63,8
2,8
535
-
2
10
63,7
2,4
610,24
14,06
3
20
53,9
3,2
700,5
30,93
4
30
47,7
2,6
734,79
37,34
5
30
66,95
2,3
581,50
8,69
Горный университет
9

10.

Напорная характеристика работы участка нефтепровода
«Пурпе-Самотлор» при транспортировании нефти с ПТП
при различных ее концентрациях и без нее
Горный университет
10

11. Характеристика работы участка безнапорного нефтепровода «Пурпе-Самотлор» с остановленной НПС с ПТП при концентрации 30 г/т и

без нее
Горный университет 11

12.

Рекомендации по использованию
противотурбулентной присадки МFLOWTREAT марки С
Концентрация присадки, г/т
35
30
25
20
15
10
5
0
7000
9000
11000
13000
Производительность нефтепровода , т/сут.
Горный университет
12

13.

Технико-экономический анализ применения ПТП
Технико-экономический анализ производится для обоснования
промышленного применения противотурбулентной присадки при
транспорте нефти по второй нитке нефтепровода «Пурпе - Самотлор».
В данной работе был рассчитан экономический эффект от перекачки
нефти с применением противотурбулентной присадки
1- дополнительная тарифная
выручка ;
2 – затраты на присадку;
3 – экономический эффект
Горный университет
13

14. Технико-экономическое сравнение способов увеличения произвлдительности нефтепровода

Показатели
Лупинг
Удвоение кол-ва НПС Присадки
Выручка, (тыс.руб.)
998085
998085
998085
Расходы – всего,
(тыс.руб.)
191603
243381
251126
Амортизация,
(тыс.руб.)
77916,7
37762,6
809,6
Прибыль, (убыток)
(тыс.руб.)
806482
754703,6
746958,6
Чистая прибль,
(тыс.руб.)
612926
573574,7
567688,5
ЧДД, (тыс.руб.)
2551131
2561334
3491739
Горный университет
16

15.

Основные выводы и рекомендации
Выполнен анализ литературных источников и патентных материалов.
Проведены теоритические исследования методов повышения
производительности нефтепроводов.
Экспериментально исследовано влияние присадки «M-FLOWTREAT» на
снижение потерь напора.
Разработаны рекомендации по использованию противотурбулентной
присадки «M-FLOWTREAT» при транспортировке нефти по магистральному
нефтепроводу второй нитки диаметром 377 мм «Пурпе-Самотлор».
Эксперименты, выполненные на участке второй нитки нефтепровода
«Пурпе - Самотлор», позволили установить величину концентрации
противотурбулентной присадки М-FLOWTREAT марки С равную 30 г/т ,
которая обеспечивает увеличение пропускной способности трубопровода
до 581,5 м3/ч при давлении на выходе равном 66,95 кгс/см2.Эффект от
присадки составил 55%.
Выполнено технико-экономическое срвнение эффективности
использования трех сопсобов увеличения производительности перекачки
нефти.
Горный университет
15

16. Публикации

• Научный журнал IOP:Earth and
Environmental Science, SCOPUS.
«Investigation of the application of the antiturbulent additive "M-FLOWTREAT" brand C
on the oil pipeline».
A.K. Nikolaev, N.A. Zaripova, A.A.Erashov,
E.S.Demenin.
Горный университет
16