Технические науки/4. Транспорт

 

Магистрант Баширов Ф. М.

Казахский агротехнический университет им. С.Сейфуллина, Республика Казахстан

Управление качеством товарной нефти при её транспортировке по магистральному нефтепроводу

 

         Анализ динамики изменения количества транспортируемой нефти с участи­ем различных видов транспорта в Республике Казахстан показывает, что первое место занимает трубопроводный транспорт, таким образом, он является основным способом перевозки нефти.

         Трубопроводный транспорт следует рассматривать как наиболее экономичный и прогрессивный, так как наиболее удобен и допускает наименьшие потери транспортируемых продуктов. Сопоставление основных технико-экономических показателей трубопроводного и других видов транспорта убедительно под­тверждают это [1].

         Роль трубопроводного транспорта в системе нефтегазовой отрасли промышленности чрезвычайно высока. Он является основным и одним из дешевых видов транспорта нефти от мест добычи на нефтеперерабатывающие заводы и экспорт. Магистральные трубопроводы (далее МН), обеспечивая энерге­тическую безопасность страны, в тоже время позволяют раз­грузить железнодорожный транспорт для перевозок других важных для народного хозяйства грузов [2].

         На сегодняшний день все МН Республики Казахстан эксплуатируются АО «КазТран­сОйл», единственным акционером которого является АО «НК «КазМунайГаз».

         Рост объемов добычи углеводородов в Казахстане на 10-12 % в год требует ускоренного развития нефтетранспортной отрасли. Стратегическое значение для Казахстана имеют проблемы транспорта нефти на экспорт и определения оптимальных экспортных маршрутов. [3].

         Большинство нефтей Казахстана характеризуются повышенным содержанием парафинов, что ухудшает реологические свойства как самой нефти, так и продуктов ее переработки, создает определенные трудности при их транспорте и хранении. Для Казахстана, как и для многих стран с холодным климатом, проблемы улучшения реологических свойств нефти и ингибирования асфальтосмоло - парафиновых отложений являются одними из самых актуальных проблем в области транспортировки нефти по МН [4].

         Качество товарной нефти формируется при подготовке сырой нефти к транспортированию. Важнейшими товарными показателями качества нефти являются: плотность, содержание воды, хлористых солей, серы, механических примесей. Кроме того, определяются технологические показатели качества: давление насыщенных паров, вязкость, содержание парафинов.

         В результате анализа применяемых технологий перекачки высоковязких и высокозастывающих нефтей, установлено, что перекачка высокозастывающих нефтей в Западном Казахстане осуществляется по нефтепроводам, составляющим 40,0 % протяженности всей нефтепроводной системы Республики Казахстан.

         В связи с тем, что в общем объеме разведанных запасов доля высоковязких и высокозастывающих нефтей растет и большинство нефтей месторождений Казахстана являются аномальными по фракционному составу и физико-химическим свойствам, перед специалистами возникает множество проблем, связанных с их транспортировкой.

         На территории Казахстана транспорт высоковязких и высокозастывающих нефтей осуществляется по МН: Кумколь - Каракоин; Кенкияк - Орск; Каламкас - Каражанбас - Актау; Узень - Актау; Узень - Атырау - Самара. Особое место среди которых занимает уникальный "горячий" нефтепровод Узень – Атырау - Самара.

         В условиях дальнего транспорта по "горячему" нефтепроводу Узень - Атырау - Самара мангышлакскую нефть многократно подогревают. Отсутствие специальной теплоизоляции приводит к большому расходу нефти, затрачиваемой на поддержание теплового режима перекачки. С целью снижения энергозатрат в процессе эксплуатации этого нефтепровода были разработаны и практически испытаны различные способы, улучшающие реологические свойства высокозастывающей нефти.

         Перекачка таких нефтей по трубопроводам обычным способам затруднена. Поэтому для их транспортировки применяют специальные методы [1]:

- перекачку с разбавителями;

- гидротранспорт высоковязких нефтей;

- перекачку термообработанных нефтей;

- перекачку нефтей с присадками;

- перекачку предварительно подогретых нефтей.

         Для МН Узень – Атырау - Самара основные проблемы при обеспечении транспортировки высоковязких высокопарафинистых западноказахстанских нефтей связаны с эксплуатацией устаревшего оборудования, неста­бильностью состава нефтесмеси и объемов перекачки.

         Проблемы транспорта, связанные с эксплуатацией устаревшего оборудования, могут быть кардинально решены только путем его замены на новое оборудование. Однако данное решение требует больших капиталь­ных затрат и трудно реализуемо в короткий промежуток времени. Более целесообразным представляется поэтапная замена старого оборудования на новое в сочетании с внедрением как депрессорных, так и антитурбулентных присадок [5].

         По результатам опытно-промышленных испытаний, проведенных на отдельных участках МН Узень – Атырау – Самара было установлено, что:

         - ввод антитурбулентной присадки в бузачи-мангышлакские нефтесмеси существенно понижает значения температуры потери текучести, кинематической и пластической вязкости, динамического и статического напряже­ний сдвига, а также ингибирует процессы выделения АСПО в нефтесмеси в течение 1,5-2,0 месяцев;

         - установлена зависимость гидравлической эффективности антитурбулентной присадки от концентрации присадки (от 5 до 20 г/т) на участках НПС «Индер» - НПС «Б. Чаган» и НПС «Б. Чаган» - НПС «Черниговка»;

         - установлены величины экономического эффекта увеличения пропускной способности нефтепровода и снижения удельных энергозатрат в диапазоне производительности 12,5 млн т/год — 16,5 млн т/год от ввода антитурбулентной присадки на НПС «Индер» и НПС «Б. Чаган»;

         - показано, что максимальная производительность нефтепровода

на участке НПС «Индер» -НПС «Б. Чаган» при концентрации присадки 20 г/т, составе смеси 87:13 и максимальном использовании оборудования может достигнуть 17,3 млн.т/год. Определена дозировка присадки для различ­ной производительности нефтепровода и с учетом изменения состава нефтесмеси.

         - для улучшения режима транспортировки нефти на участке Атырау -Самара необходимо создать базу смешения на НПС «Атырау», так как нефтесмесь, формируемая на НПС «Атырау», не стабильна по составу и физико-химическим параметрам.

         - для  снижения потерь напора на трение и повышения эффектив­ности действия присадки требуется поддерживать температуру не менее 30 °С на всем участке НПС «Атырау»- НПС «Б. Чаган».

         В этой связи внедрение специальных технологий транспортировки товарной нефти является эффективным методом увеличения пропускной способности МН Республики Казахстан и повышения качества транспортируемой нефти, а также учитывая приоритетность ресурсоэнергосбережения для экономики Республики Казахстан, особую актуальность приобретает совершенствование технологии трубопроводного транспорта высоковязких нефтей, прежде всего, с точки зрения уменьшения энергозатрат перекачки.

Литература:

1. Карабалин У.С., Мамонов Ф.А., Кабылдин К.М., Ермеков М.М. Транспортировка и хранение нефти, газа и нефтепродуктов. – Алматы: «TST-Company», 2005. – 509 с.

2. Васильев Г.Г., Коробков Г.Е, Коршак А.А., Лурье М.В., Писаревский В.М., Прохоров А.Д., Сощенко А.Е., Шаммазов А.М. Трубопроводный транспорт нефти: Учебник для вузов: В 2 т. – М.: ООО «Недра-Бизнес Центр», 2002 г. – Т. 1. – 407 с.

3. Коршак А.А., Шманов Н.Н., Мамонов Ф.А. и др. Магистральные нефтепроводы: Учебник для вузов. – Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2008. – 448 с.

4. Надиров Н.К. Нефть и газ Казахстана: - Алматы: Изд-во «Гылым», 1995. -Ч. 1-2. - 290 с.

5. Алдыяров Т.К. Разработка перспективных технологий транспортировки казахстанских нефтей с аномальными свойствами по магистральным нефтепроводам. Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2005. – 181 с.