Procedee folosite pentru transportul petrolului brut vascos si parafinos

PROCEDEE FOLOSITE PENTRU TRANSPORTUL PETROLULUI BRUT VASCOS SI PARAFINOS

l. Generalitati

Variatia temperaturii in conducta are influenta in pomparea petrolului brut. Vascozitatea lichidelor variaza in sens contrar cu temperatura si o scadere accentuata a acesteia din urma produce o crestere importanta a vascozitatii. La un petrol brut vascos pot aparea dificultati mari de transport.

De asemenea unele petroluri pot ajunge la punctul de congelare atunci cand temperatura din conducta scade. La petrolurile brute parafinoase in unele cazuri apar depuneri de parafina pe peretele conductei, fapt care reduce diametrul interior sau conduce la infundarea conductei.

Din punct de vedere al continutului de parafina petrolurile brute se imparte in trei grupe, criteriul fiind temperatura de congelare a fractiei de ulei care la temperatura de 323,16 K, are vascozitatea cinematica m²/s.

Atunci cand temperatura de congelare a acestei fractii este de 257,16 K sau mai joasa, petrolul brut este considerat putin parafinos.

In cazul in care temperatura de congelare este cuprinsa intre 258,16 K si 293,16 K, petrolul brut este parafinos, iar daca aceasta temperatura depaseste 293,16 K petrolul brut este foarte parafinos.

Aceasta clasificare nu este inca respectata, tinand cont de faptul ca temperatura de congelare a petrolului brut este foarte diferita de la un titei la altul variind intre limite destul de largi.

2. Transportul petrolului brut cu diluanti

Transportul titeiului cu ajutorul diluantilor se face prin amestec. Ca diluant se poate folosi benzina, petrolul lampant, motorina, condensul lichid din zacamantul de gaz condensat sau un titei cu vascozitate mai mica (se pot folosi si diluanti mai scumpi dar nu este rentabil).

Prezenta diluantilor in titei amelioreaza proprietatile de curgere ale acestuia prin scaderea vascozitatii si reducerea considerabila a concentratiilor de parafina din amestec. S-a mai constatat ca daca diluantul este titei usor, unele componente ale acestuia impiedica dezvoltarea cristalelor de parafina.

Experimentele au aratat ca efectele pozitive ale diluantilor depind de temperatura de amestecare si de concentratie. Aceste efecte sunt cu atat mai mari cu cat temperatura de amestecare si concentratia sunt mai mari.

Singurul dezavantaj al acestei metode apare in situatia opririi transportului cand exista posibilitatea formarii retelelor de cristale de parafina care face dificila reluarea pomparii.

3. Transportul petrolului brut cu adaosuri

La transportul petrolului brut putin vascos, un adaos de polimeri, cu molecule lungi si rezistente, reduce pierderea prin frecare si prin urmare micsoreaza caderea de presiune.

Trebuie mentionat ca in regim laminar aceste adaosuri nu au nici un efect. Un interes deosebit il prezinta adaosurile la transportul prin conducte al petrolului brut parafinos, deoarece cu ajutorul lor se poate realiza o scadere a temperaturii de congelare.

Mecanismul actiunii acestor adaosuri nu este complet cunoscut pana in prezent. Se presupune ca moleculele de adaos sunt absorbite pe suprafata cristalelor de parafina si impiedica dezvoltarea acestora.

Suspensia de parafina cu cristale mici fiind formata in stare dispersa, adaosurile nu permit apropierea cristalelor si crearea unei retele spatiale rezistente.

Pentru ca tratarea cu diluanti sa fie cat mai eficace, este necesar ca inainte de introducerea adaosurilor petrolul brut sa fie incalzit pana ce cristalele de parafina se topesc complet si se formeaza o solutie adevarata de parafina in petrol. Drept adaosuri, pot fi utilizate compusi macromoleculari ca polimetilacrilati, poliizobutilena, polimerii etilenei, polipropilene si altii.

4. Hidrotransportul petrolului brut vascos sau parafinos

Pentru reducerea pierderilor de presiune la transportul prin conducte al petrolului brut cu vascozitate mare, se poate recurge si la transportul impreuna cu apa, care se numeste hidrotransport. In principiu acestea consta in realizarea unei curgeri concentrice, petrolul brut fiind izolat de peretele conductei printr-un inel de apa.

Pentru obtinerea acestei structuri este necesar sa se produca o centrifugare, astfel ca apa, cu masa specifica mai mare decat a petrolului, sa fie trimisa spre peretele conductei.

A doua varianta consta in transportul unei emulsii de petrol brut cu apa, care are o vascozitate sensibil mai redusa decat aceea a petrolului brut.

In acest scop, apa este aceea care vine in contact cu peretele conductei si prin urmare pierderile prin frecare sunt mai reduse. Daca se produce inversarea emulsiei trecandu-se la emulsia apa in petrol conditiile de transport se inrautatesc.

5. Transportul petrolului brut tratat termic

Experimental s-a constatat ca prin incalzire la o anumita temperatura, urmata de o racire, proprietatile de curgere ale petrolului brut vascos sau congelabil se amelioreaza temporar. Ca urmare, s-a propus alt procedeu de transport al unui astfel de petrol brut, care se numeste termotratare. Acest procedeu, care are o buna eficacitate comparata incalzirea prealabila a petrolului brut pana la o anumita temperatura si racirea lui cu o anumita viteza. Prin incalzire, parafina din petrol se dilueaza, iar la racire componentele asfalto-rasinoase din petrol sunt absorbite pe suprafata cristalelor din parafina care se formeaza, impiedicand formarea unei retele structurale rezistente. In figura este prezentata variatia temperaturii de congelare in functie de viteza de racire pentru trei petroluri diferite.

Figura 1.4

6. Transportul la cald al petrolului brut vascos sau congelabil

In prezentul tehnicii actuale, procedeul cel mai raspandit in practica, transportul petrolului brut vascos sau congelabil este pomparea lui dupa o incalzire prealabila.

Acest procedeu se numeste de obicei transportul la cald. Pentru a se reduce vascozitatea sau pentru a se evita atingerea temperaturii de congelare in conducta, petrolul brut este incalzit inainte de intrarea in sta#a principala de pompare la o temperatura acceptabila.

In timpul deplasarii prin conducta, deoarece temperatura mediului exterior este mai scazuta petrolul brut cedeaza o parte din caldura acumulata prin incalzire racindu-se treptat. Pentru ca transportul sa decurga in conditii normale este necesar ca temperatura din conducta sa ramana superioara temperaturii de congelare daca se transporta un petrol brut cu vascozitate mare.

Racirea petrolului brut transportat depinde de temperatura variabila a solului sau mai general de temperatura mediului in care se afla conducta.

De asemenea, schimbarea regimului de pompare prin modificarea debitului, pornirea sau oprirea pomparii, planificata sau in urma unei avarii, pomparea petrolului brut cu caracteristici diferite produc modificari ale regimului tehnic din conducta.

7. Transportul petrolului brut cu gaze in solutie

In cazul in care petrolul brut ce trebuie transportat printr-o conducta magistrala are o vascozitate mare, se poate recurge la transportul cu gaze in solulie.

Este cunoscut faptul ca petrolul cu gaze in solutie, are o vascozitate mai mica decat cel degazat; la o presiune data vascozitatea petrolului brut scade pe masura ce cantitatea de gaze dizolvate creste si este minima atunci cand petrolul este saturat cu gaze.

Prin urmare, daca se alege o valoare convenabila a presiunii de saturatie, se determina cantitatea de gaze aflate in solutie mentinand pe toata lungimea conductei presiunea la o valoare superioara acesteia, petrolul va avea o vascozitate practic constanta si sensibil mai mica decat atunci cand este degazat.

In cazul in care petrolul brut este saturat cu gaze prin conducta se transporta un debit compus din debitul de lichid si cel de gaze dizolvate in el.