RU2629884C1 - Unit for efficiency estimation of hydraulic resistance decreasing agents - Google Patents

Unit for efficiency estimation of hydraulic resistance decreasing agents Download PDF

Info

Publication number
RU2629884C1
RU2629884C1 RU2016123341A RU2016123341A RU2629884C1 RU 2629884 C1 RU2629884 C1 RU 2629884C1 RU 2016123341 A RU2016123341 A RU 2016123341A RU 2016123341 A RU2016123341 A RU 2016123341A RU 2629884 C1 RU2629884 C1 RU 2629884C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
measuring section
fluid
hydrocarbon
tank
pipeline
Prior art date
Application number
RU2016123341A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Николаевич Соловьев
Марат Иозифович Валиев
Александр Юрьевич Ляпин
Сергей Львович Семин
Федор Сергеевич Зверев
Георгий Викторович Несын
Алексей Анатольевич Коршак
Андрей Викторович Тащилин
Владимир Васильевич Казаков
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть")
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт трубопроводного транспорта" (ООО "НИИ Транснефть")
Акционерное общество "Транснефть-Север" (АО "Транснефть-Север")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть"), Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт трубопроводного транспорта" (ООО "НИИ Транснефть"), Акционерное общество "Транснефть-Север" (АО "Транснефть-Север") filed Critical Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть")
Priority to RU2016123341A priority Critical patent/RU2629884C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2629884C1 publication Critical patent/RU2629884C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17DPIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00Pipe-line systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G01N11/02Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by measuring flow of the material
    • G01N11/04Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by measuring flow of the material through a restricted passage, e.g. tube, aperture
    • G01N11/08Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by measuring flow of the material through a restricted passage, e.g. tube, aperture by measuring pressure required to produce a known flow

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Abstract

FIELD: machine engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of fluid hydrodynamics, in particular, to the devices for study of hydraulic resistance decreasing agents, for example, polymer anti-turbulent additives (PATA) or surface-active substances (SAS), and may be used to create hydrodynamic benches for the study of hydrocarbon fluids and testing their additives, which decrease the hydrodynamic resistance. The unit for efficiency estimation of hydraulic resistance decreasing agents includes two containers for hydrocarbon fluid, equipped with thermostats, a pipeline, which has a control section connecting the two containers, a differential pressure transmitter, temperature sensor and flow meter, installed on the control section. Inside the containers there is a piston, adapted to displace the hydrocarbon fluid at a specified rate proving for turbulent conditions of hydrocarbon fluid flow down the control section.
EFFECT: increased measuring accuracy of hydrodynamic resistance decrease in hydrocarbon fluid with anti-turbulent additives, injected into the fluid, while it flows in the pipeline.
5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области гидродинамики жидкостей, в частности к устройствам для изучения агентов снижения гидравлического сопротивления, например полимерных противотурбулентных присадок (ПТП) или поверхностно-активных веществ (ПАВ), и может быть использовано для создания гидродинамических стендов для изучения углеводородных жидкостей и испытания присадок к ним, снижающих гидродинамическое сопротивление.The invention relates to the field of fluid dynamics, in particular to devices for studying agents for reducing hydraulic resistance, for example, polymeric anti-turbulent additives (PTP) or surfactants, and can be used to create hydrodynamic stands for studying hydrocarbon liquids and testing additives to him, reducing hydrodynamic resistance.

Известен стенд для оценки эффективности физико-химического воздействия на поток воды, нефти, газа и газоконденсата [патент на полезную модель RU 131165 U1, опубл. 10.08.2013, МПК G01M 10/00], который включает в себя бак, сливной бак, ручные вентили, основной трубопровод, насос, нагревательный элемент, датчики температуры, расхода и давления, газовый баллон с компрессором, установленные параллельно баку с насосом, а также байпасные линии для установки сменных блоков. В качестве сменных блоков используются узел ввода химического реагента, магнитная установка, турбулизатор, диффузор, конфузор, нагревательный элемент, блок охлаждения. Также стенд дополнительно включает узлы контроля коррозии. Датчики температуры, давления и узлы контроля коррозии установлены после каждого съемного блока. Указанный стенд предназначен главным образом для изучения коррозии трубопроводов и действия антикоррозионных присадок.A known bench for evaluating the effectiveness of physico-chemical effects on the flow of water, oil, gas and gas condensate [utility patent RU 131165 U1, publ. 08/10/2013, IPC G01M 10/00], which includes a tank, a drain tank, manual valves, a main pipeline, a pump, a heating element, temperature, flow and pressure sensors, a gas cylinder with a compressor installed parallel to the tank with a pump, and also bypass lines for installing interchangeable units. As replaceable blocks, a chemical reagent input unit, a magnetic installation, a turbulator, a diffuser, a confuser, a heating element, and a cooling unit are used. Also, the stand additionally includes corrosion control units. Temperature, pressure sensors and corrosion control units are installed after each removable unit. The specified stand is intended mainly for the study of pipeline corrosion and the action of anti-corrosion additives.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является стенд для испытания ПТП для нефти и нефтепродуктов [патент на полезную модель RU 151950 U1, опубл. 20.04.2015, МПК G01N 11/08], который содержит расходную емкость для углеводородной жидкости, снабженную входным и выходным шаровыми кранами, термостат, соединенный с расходной емкостью, замкнутый контур движения углеводородной жидкости, узел ввода ПТП, винтовой насос, измерительный узел и расходомер. Измерительный узел включает в себя измерительный участок замкнутого контура движения углеводородной жидкости, снабженный по меньшей мере одним дифференциальным датчиком давления, датчиком температуры и таймером для измерения времени прохождения углеводородной жидкости по замкнутому контуру.Closest to the proposed invention is a test bench for PTP for oil and oil products [patent for utility model RU 151950 U1, publ. 04/20/2015, IPC G01N 11/08], which contains a supply tank for hydrocarbon fluid, equipped with inlet and outlet ball valves, a thermostat connected to a supply tank, a closed loop for the movement of hydrocarbon fluid, a PTP input unit, a screw pump, a measuring unit and a flow meter . The measuring unit includes a measuring section of a closed loop of movement of a hydrocarbon liquid, equipped with at least one differential pressure sensor, a temperature sensor and a timer for measuring the transit time of a hydrocarbon liquid in a closed loop.

К недостаткам наиболее близкого аналога можно отнести следующее:The disadvantages of the closest analogue include the following:

1. При определении величины снижения гидравлического сопротивления осуществляется движение исследуемого агента через насос, приводящее к разрушению полимера ПТП или ПАВ, что снижает точность определения эффективности агента.1. When determining the magnitude of the reduction in hydraulic resistance, the agent under investigation is moved through the pump, which leads to the destruction of the polymer PTP or surfactant, which reduces the accuracy of determining the effectiveness of the agent.

2. При испытаниях происходят два противоположных процесса: растворение полимера ПТП, повышающего эффективность снижения гидравлического сопротивления, и его деградация, снижающая эффективность снижения гидравлического сопротивления, что не позволяет точно определить максимальную эффективность ПТП.2. When testing, two opposite processes occur: the dissolution of the polymer PTP, which increases the efficiency of lowering the hydraulic resistance, and its degradation, which reduces the efficiency of lowering the hydraulic resistance, which does not allow to accurately determine the maximum efficiency of the PTP.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в создании установки, обеспечивающей возможность определения величины снижения гидродинамического сопротивления углеводородной жидкости с введенной в нее ПТП и оценки деградации ПТП при движении по участку трубопровода.The problem to which the claimed invention is directed is to create an installation that provides the ability to determine the magnitude of the reduction of the hydrodynamic resistance of a hydrocarbon liquid with an added PTP and to assess the degradation of the PTP when moving along a section of the pipeline.

Техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемого изобретения, является повышение точности определения величины снижения гидродинамического сопротивления углеводородной жидкости с введенной в нее ПТП при ее движении по трубопроводу за счет снижения деградации ПТП при прохождении по измерительному участку и воссоздания при проведении измерений условий течения углеводородной жидкости, близких с условиями применения присадок на магистральных трубопроводах.The technical result achieved during the implementation of the claimed invention is to increase the accuracy of determining the magnitude of the decrease in the hydrodynamic resistance of a hydrocarbon liquid with an anti-TB fluid introduced into it during its movement through the pipeline by reducing the degradation of the anti-hydrocarbon fluid when passing through the measuring section and reconstructing close with the conditions for the use of additives on trunk pipelines.

Технический результат достигается тем, что установка для оценки эффективности агентов снижения гидравлического сопротивления включает в себя две емкости для углеводородной жидкости, снабженные термостатами, трубопровод, на котором образован измерительный участок, соединяющий две емкости, датчик дифференциального давления, датчик температуры и расходомер, установленные на измерительном участке, при этом внутри емкостей установлен поршень, выполненный с возможностью вытеснения углеводородной жидкости с заданной скоростью, обеспечивающей турбулентный режим течения углеводородной жидкости по измерительному участку.The technical result is achieved by the fact that the installation for evaluating the effectiveness of agents for reducing hydraulic resistance includes two tanks for hydrocarbon fluid equipped with thermostats, a pipeline on which a measuring section is formed connecting two tanks, a differential pressure sensor, a temperature sensor and a flow meter mounted on the measuring section, while inside the tanks there is a piston installed, capable of displacing the hydrocarbon liquid at a given speed, ensuring ayuschey turbulent flow regime hydrocarbon liquid over the measuring section.

Применение поршней для вытеснения углеводородной жидкости позволяет избежать прохождения жидкости с агентом снижения гидравлического сопротивления через насосное оборудование, приводящего к разрушению агента.The use of pistons for displacing a hydrocarbon liquid allows avoiding the passage of liquid with an agent to reduce hydraulic resistance through pumping equipment, leading to the destruction of the agent.

Создание замкнутой измерительной системы, включающей две емкости с углеводородной жидкостью, соединенных трубопроводом с измерительным участком, обеспечивает возможность многократного последовательного вытеснения углеводородной жидкости из одной емкости в другую, что позволяет измерить скорость изменения эффективности снижения гидродинамического сопротивления присадки, аналогичную скорости изменения эффективности снижения гидродинамического сопротивления присадкой при ее движении по длинному трубопроводу, т.е. воссоздать при эксперименте условия, близкие с условиями применения присадки на магистральных трубопроводах.The creation of a closed measuring system, including two tanks with hydrocarbon liquid, connected by a pipeline to the measuring section, provides the possibility of multiple sequential displacement of the hydrocarbon liquid from one tank to another, which allows you to measure the rate of change in the efficiency of reducing the hydrodynamic resistance of the additive, similar to the rate of change in the efficiency of reducing the hydrodynamic resistance of the additive when it moves along a long pipeline, i.e. to recreate during the experiment the conditions close to those of the use of the additive on the main pipelines.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения, трубопровод, соединяющий емкости, представляет собой трубку диаметром 30-50 мм и длиной 15-20 м.In addition, in the particular case of the invention, the pipeline connecting the tank is a tube with a diameter of 30-50 mm and a length of 15-20 m.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения, длина измерительного участка составляет 10-15 м.In addition, in the particular case of the invention, the length of the measuring section is 10-15 m

Кроме того, в частном случае реализации изобретения, емкости снабжены шаровыми кранами.In addition, in the particular case of the invention, the tanks are equipped with ball valves.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения, установка дополнительно включает в себя термостат, установленный на измерительном участке.In addition, in the particular case of the invention, the installation further includes a thermostat mounted on the measuring section.

Заявляемая полезная модель поясняется следующими чертежами.The inventive utility model is illustrated by the following drawings.

На фиг. 1 представлена схема установки для оценки эффективности агентов снижения гидравлического сопротивления, на фиг. 2 представлены примеры кривых эффективности для двух образцов ПТП.In FIG. 1 is a diagram of an apparatus for evaluating the effectiveness of drag reduction agents; FIG. 2 shows examples of performance curves for two PTP samples.

Позициями на фиг. 1 обозначены:With reference to FIG. 1 marked:

1, 2- емкости с системой вытеснения испытуемой жидкости; 1, 2 - containers with a system for displacing the test fluid;

3 - измерительный участок трубы; 3 - measuring section of the pipe;

4.1-4.3 - термостаты;4.1-4.3 - thermostats;

5 - датчик температуры;5 - temperature sensor;

6 - датчик давления;6 - pressure sensor;

7 - расходомер; 7 - flow meter;

8.1-8.4 - шаровые краны;8.1-8.4 - ball valves;

9.1-9.2 - поршень с регулируемым приводом.9.1-9.2 - piston with an adjustable drive.

Установка для оценки эффективности агентов снижения гидравлического сопротивления, схема которой показана на фиг. 1, включает в себя емкости 1 и 2, с размещенными внутри поршнями 9.1, 9.2 соответственно с регулируемым приводом, с помощью которого осуществляется вытеснение жидкости из емкостей. Емкости 1 и 2 соединены между собой трубопроводом, представляющим собой трубку предпочтительно диаметром 30-50 мм и длиной 15-20 м, на котором образован измерительный участок 3, предпочтительно длиной 10-15 м. Выбор диаметра и длины измерительного участка 3 обусловлен обеспечением требуемого режима течения жидкости при проведении испытаний, ограничением объема жидкости, требуемого для проведения испытаний, ограничением давления при проведении испытаний, обеспечением стабилизации параметров течения при проведении испытаний. Термостаты 4.1 и 4.3 соединены соответственно с емкостями 1 и 2, термостат 4.2 соединен с измерительным участком 3, и они служат для поддержания заданной температуры углеводородной жидкости. На измерительном участке 3 размещены расходомер 7, датчик температуры 5 и дифференциальный датчик давления 6 для измерения перепада давления на измерительном участке. Емкости 1 и 2 снабжены шаровыми кранами 8.1, 8.2 и 8.3, 8.4 соответственно. Шаровые краны 8.1 и 8.3 обеспечивают подачу вытесняемой поршнем углеводородной жидкости из емкостей 1 и 2 в трубопровод с измерительным участком 3. Шаровые краны 8.2 и 8.4 обеспечивают слив углеводородной жидкости из емкостей 1 и 2. В качестве расходомера 7 целесообразно использовать ультразвуковой расходомер.Installation for evaluating the effectiveness of agents to reduce hydraulic resistance, a diagram of which is shown in FIG. 1, includes tanks 1 and 2, with pistons 9.1, 9.2 located inside, respectively, with an adjustable drive, with the help of which the liquid is displaced from the tanks. The containers 1 and 2 are interconnected by a pipeline, which is a tube preferably with a diameter of 30-50 mm and a length of 15-20 m, on which a measuring section 3 is formed, preferably 10-15 m long. The choice of the diameter and length of the measuring section 3 is due to the required mode fluid flow during testing, limiting the volume of fluid required for testing, limiting pressure during testing, stabilizing flow parameters during testing. Thermostats 4.1 and 4.3 are connected respectively to tanks 1 and 2, thermostat 4.2 is connected to the measuring section 3, and they serve to maintain a given temperature of the hydrocarbon liquid. A flow meter 7, a temperature sensor 5, and a differential pressure sensor 6 for measuring the pressure drop across the measurement section are located on the measuring section 3. Tanks 1 and 2 are equipped with ball valves 8.1, 8.2 and 8.3, 8.4, respectively. Ball valves 8.1 and 8.3 provide the supply of the hydrocarbon fluid displaced by the piston from the tanks 1 and 2 into the pipeline with the measuring section 3. Ball valves 8.2 and 8.4 provide the discharge of the hydrocarbon liquid from the tanks 1 and 2. It is advisable to use an ultrasonic flow meter as a flowmeter 7.

Заявляемая установка для оценки эффективности агентов снижения гидравлического сопротивления работает следующим образом.The inventive installation for evaluating the effectiveness of agents to reduce hydraulic resistance works as follows.

В емкость 1 заливают углеводородную жидкость, например дизельное топливо, нефть. Углеводородная жидкость в емкости 1 подогревается или охлаждается до заданной температуры посредством термостата 4.1 в зависимости от целей эксперимента. Термостаты 4.1, 4.2, 4.3 выполнены с возможностью задания температур в диапазоне от -5°C до +60°C.A hydrocarbon liquid, for example diesel fuel, oil is poured into the tank 1. The hydrocarbon liquid in the tank 1 is heated or cooled to a predetermined temperature by thermostat 4.1, depending on the objectives of the experiment. Thermostats 4.1, 4.2, 4.3 are configured to set temperatures in the range from -5 ° C to + 60 ° C.

Затем открывают шаровый кран 8.1 и заполняют измерительный участок 3, затем открывают шаровый кран 8.3 и с помощью поршня 9.1 вытесняют углеводородную жидкость из емкости 1 в емкость 2 по измерительному участку трубы 3. Вытеснение углеводородной жидкости происходит при равномерной заданной скорости поршня, обеспечивающей турбулентный режим течения углеводородной жидкости на измерительном участке 3. Скорость поршня регулируется приводом и предварительно рассчитывается исходя из параметров углеводородной жидкости. Создание турбулентного режима течения углеводородной жидкости необходимо для проявления эффекта Томса и проверки эффективности снижения гидравлического сопротивления.Then open the ball valve 8.1 and fill the measuring section 3, then open the ball valve 8.3 and use the piston 9.1 to displace the hydrocarbon liquid from the tank 1 to the tank 2 along the measuring section of the pipe 3. The hydrocarbon liquid is displaced at a uniform predetermined piston speed, providing a turbulent flow mode hydrocarbon fluid in the measuring section 3. The piston speed is controlled by the drive and pre-calculated based on the parameters of the hydrocarbon fluid. The creation of a turbulent flow regime of a hydrocarbon liquid is necessary for the manifestation of the Toms effect and verification of the effectiveness of reducing hydraulic resistance.

С помощью расходомера 7 измеряют расход жидкости, с помощью дифференциального датчика давления 6 измеряют перепад давления при движении жидкости по измерительному участку 3. После проведения измерений углеводородную жидкость сливают из емкости 2 и трубной обвязки посредством шарового крана 8.4 и 8.2.Using a flow meter 7, the liquid flow rate is measured, using a differential pressure sensor 6, the pressure drop is measured when the liquid moves along the measuring section 3. After the measurements, the hydrocarbon liquid is drained from the tank 2 and the piping by means of a ball valve 8.4 and 8.2.

Затем в емкость 1 заливают ту же углеводородную жидкость, но с растворенным в ней агентом для снижения гидравлического сопротивления, например ПТП. Углеводородная жидкость с агентом в емкости 1 подогревается или охлаждается до заданной температуры, аналогичной температуре испытаний жидкости без агента, посредством термостата 4.1.Then, the same hydrocarbon liquid is poured into the tank 1, but with an agent dissolved in it to reduce hydraulic resistance, for example, PTP. The hydrocarbon liquid with an agent in the tank 1 is heated or cooled to a predetermined temperature, similar to the temperature of testing a liquid without an agent, by means of a thermostat 4.1.

Затем открывают кран 8.1 и заполняют измерительный участок 3, после чего открывают кран 8.3 и с помощью поршня 9.1 вытесняют углеводородную жидкость с агентом из емкости 1 в емкость 2 по измерительному участку 3. Вытеснение углеводородной жидкости происходит при равномерной заданной скорости поршня, аналогичной скорости поршня при испытании жидкости без агента.Then open the valve 8.1 and fill the measuring section 3, then open the valve 8.3 and use the piston 9.1 to displace the hydrocarbon liquid with the agent from the tank 1 to the tank 2 along the measuring section 3. The hydrocarbon liquid is displaced at a uniform predetermined piston speed, similar to the piston speed test fluid without agent.

С помощью расходомера 7 измеряют расход жидкости, с помощью дифференциального датчика давления 6 измеряют перепад давления при движении жидкости по измерительному участку трубы 3.Using a flow meter 7 measure the flow of liquid, using a differential pressure sensor 6 measure the pressure drop when the fluid moves along the measuring section of the pipe 3.

После вытеснения углеводородной жидкости из емкости 1 в емкость 2 осуществляют обратное вытеснение жидкости в емкость 1 из емкости 2 с помощью установленного в емкости 2 поршня 9.2. Вытеснение углеводородной жидкости происходит при равномерной заданной скорости поршня 9.2, аналогичной скорости поршня 9.1 при вытеснении жидкости из емкости 1.After the displacement of the hydrocarbon liquid from the tank 1 to the tank 2, the liquid is displaced back to the tank 1 from the tank 2 using the piston 9.2 installed in the tank 2. The displacement of hydrocarbon fluid occurs at a uniform predetermined speed of the piston 9.2, similar to the speed of the piston 9.1 when displacing the fluid from the tank 1.

С помощью расходомера 7 измеряют расход углеводородной жидкости, с помощью дифференциального датчика давления 6 измеряют перепад давления при движении жидкости по измерительному участку трубы 3. Температура углеводородной жидкости поддерживается постоянной с помощью термостатов 4.1-4.3.Using a flow meter 7, the flow rate of the hydrocarbon liquid is measured, using a differential pressure sensor 6, the pressure drop is measured while the fluid is moving along the measuring section of the pipe 3. The temperature of the hydrocarbon liquid is kept constant using thermostats 4.1-4.3.

Последовательное вытеснение углеводородной жидкости из емкости 1 в емкость 2 и обратно производят до момента выравнивания значений перепада давления на измерительном участке 3 при вытеснении жидкости из емкости 1 в емкость 2 и перепада давления на измерительном участке 3 при вытеснении жидкости из емкости 2 в емкость 1. После проведения измерений углеводородную жидкость сливают посредством шаровых кранов 8.2 и 8.4.Successive displacement of the hydrocarbon liquid from the tank 1 to the tank 2 and vice versa is performed until the differential pressure in the measuring section 3 is equalized when the liquid is displaced from the tank 1 to the tank 2 and the pressure drop in the measuring section 3 when the liquid is displaced from the tank 2 to tank 1. After Carrying out the measurements, the hydrocarbon liquid is drained by means of ball valves 8.2 and 8.4.

По результатам измеренных данных определяют величину снижения гидродинамического сопротивления (DR) для каждого цикла вытеснения жидкости с агентом по формуле (1):According to the results of the measured data, the hydrodynamic drag (DR) reduction value is determined for each liquid displacement cycle with the agent according to the formula (1):

Figure 00000001
Figure 00000001

где ΔP0 - перепад давления на измерительном участке трубы при вытеснении жидкости без агента, Па; Q0 - расход на измерительном участке трубы при вытеснении жидкости без агента, м3/с; ΔPi - перепад давления на измерительном участке трубы при вытеснении жидкости с агентом на i цикле вытеснения, Па; Qi - расход на измерительном участке трубы при вытеснении жидкости при вытеснении жидкости с агентом на i цикле вытеснения, м3/с.where ΔP 0 is the pressure drop in the measuring section of the pipe during the displacement of liquid without an agent, Pa; Q 0 - flow rate in the measuring section of the pipe when displacing the liquid without an agent, m 3 / s; ΔP i - pressure drop in the measuring section of the pipe during the displacement of the liquid with the agent on the i displacement cycle, Pa; Q i is the flow rate in the measuring section of the pipe during liquid displacement during liquid displacement with the agent in the i displacement cycle, m 3 / s.

По результатам расчета строят кривую зависимости снижения гидродинамического сопротивления от количества проведенных циклов вытеснения. Заявленное устройство позволяет оценить эффективность ПТП и ее падение при различных температурных режимах.Based on the calculation results, a curve is built of the dependence of the decrease in hydrodynamic resistance on the number of displacement cycles performed. The claimed device allows you to evaluate the effectiveness of PTP and its drop at various temperature conditions.

Таким образом, применение поршней для вытеснения жидкости позволяет избежать прохождение жидкости с химреагентом насосного оборудования, приводящего к разрушению присадки, а многократное последовательное вытеснение жидкости из одной емкости в другую позволяет измерить скорость изменения эффективности снижения гидродинамического сопротивления присадки, аналогичную скорости изменения эффективности снижения гидродинамического сопротивления присадкой при ее движении по длинному трубопроводу.Thus, the use of pistons for fluid displacement avoids the passage of liquid with a chemical agent of pumping equipment, leading to the destruction of the additive, and multiple sequential displacement of liquid from one tank to another allows you to measure the rate of change in the efficiency of reducing the hydrodynamic resistance of the additive, similar to the rate of change in the efficiency of reducing the hydrodynamic resistance of the additive when it moves along a long pipeline.

Возможность реализации полезной модели подтверждается приведенным ниже примером.The feasibility of implementing the utility model is confirmed by the following example.

Нефть вязкостью 20 сСт из емкости объемом 100 л с помощью поршня вытеснялась с расходом 20 м3/ч по трубе диаметром 30 мм и длиной 18 м в аналогичную емкость с поршнем. Производительность вытеснения - 15 с, число Рейнольдса составляло 11800. Температура жидкости в емкостях 1 и 2 и на измерительном участке поддерживалась на уровне 20°C с помощью термостатов 4.1, 4.3 и 4.2 соответственно. Длина измерительного участка 3 составляла 15 м. Перепад давления на измерительном участке при прокачке нефти без присадки был равен 500 кПа.Oil with a viscosity of 20 cSt from a tank with a volume of 100 l was displaced by a piston with a flow rate of 20 m 3 / h through a pipe with a diameter of 30 mm and a length of 18 m into a similar tank with a piston. The displacement rate was 15 s, the Reynolds number was 11,800. The temperature of the liquid in tanks 1 and 2 and in the measuring section was maintained at 20 ° C using thermostats 4.1, 4.3, and 4.2, respectively. The length of the measuring section 3 was 15 m. The pressure drop in the measuring section during the pumping of oil without additives was 500 kPa.

При первом цикле вытеснения той же нефти с растворенной в ней ПТП с концентрацией 30 ppm, с тем же расходом и температурой перепад давления на измерительном участке 3 составил 304 кПа. При обратном вытеснении жидкости с ПТП перепад давления составил 308 кПа. При последующих циклах вытеснения фиксировался рост перепада давления на измерительном участке 3 при движении жидкости. Для каждого цикла вытеснения определялась величина снижения гидравлического сопротивления (DR) по формуле (1). Кривая изменения DR от времени представлена на фиг. 2 (образец ПТП 1). Она носит убывающий характер, обусловленный деградацией полимера ПТП. Величина DR на первом цикле вытеснения максимальная и характеризует эффективность самого полимера, которая связана с его молекулярной массой, его содержанием в присадке, а также концентрацией присадки в потоке. Скорость убывания кривой эффективности характеризует устойчивость ПТП к деградации.In the first cycle of the displacement of the same oil with a dissolved PTP with a concentration of 30 ppm, with the same flow rate and temperature, the pressure drop in measuring section 3 was 304 kPa. In the case of reverse displacement of liquid with anti-TBP, the pressure drop was 308 kPa. In subsequent displacement cycles, an increase in the pressure drop in the measuring section 3 was recorded with the movement of the liquid. For each displacement cycle, the decrease in hydraulic resistance (DR) was determined by the formula (1). The DR versus time curve is shown in FIG. 2 (sample PTP 1). It is diminishing due to degradation of the PTP polymer. The value of DR in the first displacement cycle is maximum and characterizes the efficiency of the polymer itself, which is associated with its molecular weight, its content in the additive, and the concentration of the additive in the stream. The rate of decrease of the efficiency curve characterizes the resistance of the PTP to degradation.

При нанесении на один график данных для двух образцов ПТП (фиг. 2) одинаковой концентрации по форме кривых можно делать относительную оценку молекулярной массы и устойчивости к деградации полимеров. По данным, приведенным на фиг. 2, можно сказать, что молекулярная масса образов примерно одинакова (близкие значения DR на первом цикле вытеснения), второй образец ПТП более устойчив к деградации и его применение предпочтительно на длинных участках трубопровода.When plotting the data for two PTP samples (Fig. 2) on the same graph of the same concentration according to the shape of the curves, one can make a relative assessment of molecular weight and resistance to polymer degradation. According to the data shown in FIG. 2, it can be said that the molecular weight of the images is approximately the same (close DR values in the first displacement cycle), the second PTP sample is more resistant to degradation and its use is preferable in long sections of the pipeline.

Claims (5)

1. Установка для оценки эффективности агентов снижения гидравлического сопротивления, включающая в себя две емкости для углеводородной жидкости, снабженные термостатами, трубопровод, на котором образован измерительный участок, соединяющий две емкости, датчик дифференциального давления, датчик температуры и расходомер, установленные на измерительном участке, при этом внутри емкостей установлен поршень, выполненный с возможностью вытеснения углеводородной жидкости с заданной скоростью, обеспечивающей турбулентный режим течения углеводородной жидкости по измерительному участку.1. Installation for evaluating the effectiveness of agents to reduce hydraulic resistance, which includes two tanks for hydrocarbon fluid, equipped with thermostats, a pipeline on which a measuring section is formed connecting two tanks, a differential pressure sensor, a temperature sensor and a flow meter installed on the measuring section, at a piston is installed inside the tanks, which is capable of displacing the hydrocarbon liquid at a given speed, providing a turbulent flow of coal odorodnoy fluid over the measuring section. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что трубопровод, соединяющий емкости, представляет собой трубку диаметром 30-50 мм и длиной 15-20 м.2. Installation according to claim 1, characterized in that the pipeline connecting the containers is a tube with a diameter of 30-50 mm and a length of 15-20 m. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что длина измерительного участка составляет 10-15 м.3. Installation according to claim 1, characterized in that the length of the measuring section is 10-15 m. 4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что емкости снабжены шаровыми кранами.4. Installation according to claim 1, characterized in that the tanks are equipped with ball valves. 5. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно включает в себя термостат, установленный на измерительном участке.5. Installation according to claim 1, characterized in that it further includes a thermostat installed in the measuring section.
RU2016123341A 2016-06-14 2016-06-14 Unit for efficiency estimation of hydraulic resistance decreasing agents RU2629884C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016123341A RU2629884C1 (en) 2016-06-14 2016-06-14 Unit for efficiency estimation of hydraulic resistance decreasing agents

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016123341A RU2629884C1 (en) 2016-06-14 2016-06-14 Unit for efficiency estimation of hydraulic resistance decreasing agents

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2629884C1 true RU2629884C1 (en) 2017-09-04

Family

ID=59797498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016123341A RU2629884C1 (en) 2016-06-14 2016-06-14 Unit for efficiency estimation of hydraulic resistance decreasing agents

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2629884C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU175763U1 (en) * 2017-10-03 2017-12-18 Станислав Александрович Галактионов STAND FOR TESTING ADDITIVES FOR HYDROCARBON LIQUIDS
RU2659747C1 (en) * 2017-08-03 2018-07-03 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Stand for research of agents for reducing hydraulic resistance during transportation of oil or oil products through a pipeline
US20190285528A1 (en) * 2018-03-14 2019-09-19 Ametek, Inc. System for Testing Fluid Samples
GB2597698A (en) * 2020-07-30 2022-02-09 Clear Solutions Holdings Ltd Fluid property sensor
RU211538U1 (en) * 2022-01-08 2022-06-10 Юрий Вавилович Пахаруков Device for modeling and visual control of the front of interaction between the displacing agent and oil in conditions close to the bottomhole formation zone of an injection well

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1105721A1 (en) * 1982-09-28 1984-07-30 Ордена Трудового Красного Знамени Управление Магистральных Нефтепроводов "Дружба" Method of reducing hydraulic resistance
US5080121A (en) * 1990-08-06 1992-01-14 Council Of Scientific & Industrial Research Process for the preparation of a new polymer useful for drag reduction in hydrocarbon fluids in exceptionally dilute polymer solutions
RU2288402C1 (en) * 2005-04-05 2006-11-27 Государственное унитарное предприятие "Институт проблем транспорта энергоресурсов" ГУП "ИПТЭР" Method of reducing hydraulic resistance in turbulent flow
RU131165U1 (en) * 2012-09-21 2013-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Инжиниринговая компания "ИНКОМП-НЕФТЬ" STAND FOR EVALUATING THE EFFECTIVENESS OF PHYSICAL AND CHEMICAL IMPACT ON THE FLOW OF WATER, OIL, GAS AND GAS CONDENSATE
RU151950U1 (en) * 2015-01-21 2015-04-20 Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") HYDRODYNAMIC STAND FOR TESTING ANTI-TURBULENT ADDITIVES FOR OIL AND OIL PRODUCTS

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1105721A1 (en) * 1982-09-28 1984-07-30 Ордена Трудового Красного Знамени Управление Магистральных Нефтепроводов "Дружба" Method of reducing hydraulic resistance
US5080121A (en) * 1990-08-06 1992-01-14 Council Of Scientific & Industrial Research Process for the preparation of a new polymer useful for drag reduction in hydrocarbon fluids in exceptionally dilute polymer solutions
RU2288402C1 (en) * 2005-04-05 2006-11-27 Государственное унитарное предприятие "Институт проблем транспорта энергоресурсов" ГУП "ИПТЭР" Method of reducing hydraulic resistance in turbulent flow
RU131165U1 (en) * 2012-09-21 2013-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Инжиниринговая компания "ИНКОМП-НЕФТЬ" STAND FOR EVALUATING THE EFFECTIVENESS OF PHYSICAL AND CHEMICAL IMPACT ON THE FLOW OF WATER, OIL, GAS AND GAS CONDENSATE
RU151950U1 (en) * 2015-01-21 2015-04-20 Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") HYDRODYNAMIC STAND FOR TESTING ANTI-TURBULENT ADDITIVES FOR OIL AND OIL PRODUCTS

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2659747C1 (en) * 2017-08-03 2018-07-03 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Stand for research of agents for reducing hydraulic resistance during transportation of oil or oil products through a pipeline
RU175763U1 (en) * 2017-10-03 2017-12-18 Станислав Александрович Галактионов STAND FOR TESTING ADDITIVES FOR HYDROCARBON LIQUIDS
US20190285528A1 (en) * 2018-03-14 2019-09-19 Ametek, Inc. System for Testing Fluid Samples
WO2019177665A1 (en) * 2018-03-14 2019-09-19 Ametek, Inc. System for testing fluid samples
GB2597698A (en) * 2020-07-30 2022-02-09 Clear Solutions Holdings Ltd Fluid property sensor
RU211538U1 (en) * 2022-01-08 2022-06-10 Юрий Вавилович Пахаруков Device for modeling and visual control of the front of interaction between the displacing agent and oil in conditions close to the bottomhole formation zone of an injection well

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2629884C1 (en) Unit for efficiency estimation of hydraulic resistance decreasing agents
RU151950U1 (en) HYDRODYNAMIC STAND FOR TESTING ANTI-TURBULENT ADDITIVES FOR OIL AND OIL PRODUCTS
US10571384B2 (en) Methods and systems for determining gas permeability of a subsurface formation
Bar et al. Frictional Pressure Drop for Gas− Non-Newtonian Liquid Flow through 90° and 135° Circular Bend: Prediction Using Empirical Correlation and ANN
CN106939782A (en) A kind of air water mixed water injection well shaft two phase flow pattern and pressure simulation experimental provision and method
Doihara et al. Liquid low-flow calibration rig using syringe pump and weighing tank system
US20130019663A1 (en) Measuring process of dynamic viscosity of heavy live crude from the reservoir pressure up to atmospheric pressure, including bubble point pressure, based on an electromagnetic viscometer
Junyi et al. Review of the Factors that Influence the Condition of Wax Deposition in Subsea Pipelines
CN110174237A (en) The experiment porch of fluid state in a kind of measurement oil pipe
CN103743541B (en) The assay device of assessment bionic non-smooth surface drag-reduction effect and method
RU2677073C1 (en) Stand for the study of hydrocarbon liquids with complex rheological properties
RU130734U1 (en) HYDRAULIC UNIVERSAL LABORATORY STAND
CN104865161A (en) Method for measuring liquid viscosity by utilization of capillary and device used for method
RU2659754C1 (en) Method of efficiency estimation of the anti-turbulent additive
RU131165U1 (en) STAND FOR EVALUATING THE EFFECTIVENESS OF PHYSICAL AND CHEMICAL IMPACT ON THE FLOW OF WATER, OIL, GAS AND GAS CONDENSATE
RU2650727C1 (en) Stand for research of transportation processes of black and bituminous oil
RU2659747C1 (en) Stand for research of agents for reducing hydraulic resistance during transportation of oil or oil products through a pipeline
RU166252U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING PHASE PERMEABILITY
CN113138119A (en) Pipeline flow erosion corrosion test device simulates
RU2577797C1 (en) Turbulent rheometer and method of determining efficiency of anti-turbulence additive (ata), implemented by turbulent rheometer
RU166259U1 (en) INSTALLATION FOR BENCH TESTS OF CONSUMPTION CHARACTERISTICS OF HYDRAULIC RESISTANCE
RU175763U1 (en) STAND FOR TESTING ADDITIVES FOR HYDROCARBON LIQUIDS
Wang et al. Hydrodynamic analysis of transient method in rock seepage tests.
RU2289796C2 (en) Device for calibrating well flow meters (variants)
RU164946U1 (en) DEVICE FOR MEASURING PARAMETERS OF LOW-VISCOUS AND VISCOUS FLUIDS IN A PIPELINE