В силу истощения запасов с относительно легкой нефтью, постоянно увеличивается объем добываемой и транспортируемой высоковязкой и высокозастывающей нефти. Значительная часть нефти России является именно такой, с большим количеством асфальтосмолистых и парафиновых соединений. 

Именно эти соединения формируют отложения в трубопроводах и резервуарах, уменьшая их проходное сечение и полезный объем. Так, на данный момент уже является обязательной очистка нефтепроводов очистными снарядами не реже одного раза в 3 месяца. На некоторых особо подверженных нефтепроводах эту частоту приходится увеличить до одного раза в 2 недели. Аналогичная ситуация и с резервуарами: отложения формируют твердый остаток, который уменьшает полезный объем, заставляя или выводить их из эксплуатации для очистки или строить новые. При этом основная проблема, связанная с асфальтосмолистыми и парафиновыми отложениями является их высокая механическая прочность и стойкость к химическим методам очистки. Поэтому традиционными методами очистки данные отложения удалить уже невозможно. На практике данные отложения формируют подобие внутренней трубы, которую невозможно удалить ни механическими очистными снарядами, ни растворителями, и данные участки при ремонте просто вырезают и заменяют новыми.

Разрабатываемый проект предлагает по-новому подойти к данной проблеме и предложить альтернативное решение. Применение ультразвуковой кавитации позволит разрушать данные отложения, восстанавливая их проектные параметры, при этом без негативного влияния на экологию или прочность конструкции. Таким образом, экономический эффект будет исчисляться миллиардами рублей.

В ходе реализации проекта будет исследоваться эффект воздействия ультразвуковой кавитации на трудноудалимые асфальтосмолистые и парафиновые отложения, которые возникают в нефтепроводах и резервуарах.

При выполнении проекта будут проводиться экспериментальные исследований на различные отложения из различных действующих магистральных нефтепроводов. Будет исследоваться эффект в зависимости от интенсивности ультразвуковой кавитации при различных свойствах нефти, отложений, при различных термобарических условиях. Обработка результатов исследований позволит создать базу для апробации математических моделей, описывающих механизм воздействия ультразвуковой кавитации на отложения. Так, будет получена математическая модель влияния ультразвуковых волн на свойства нефти с высоким содержанием асфальтосмолистых и парафиновых отложений, будет проведено аналитическое исследование кинетики и термодинамики роста и схлопывания кавитационных пузырьков под действием ультразвука, анализ вероятностного распределения диаметров пузырьков в зависимости от параметров ультразвукового воздействия и свойств среды. Будет исследовано распространение ультразвукового поля в нефти и отложениях, определена эффективность ультразвуковой кавитации в контексте разжижения и удаления асфальтосмолистых и парафиновых отложений. Будет разработана математическая модель кинетики и динамики процесса парафиноотложений в изменяющихся условиях.

На страницу проекта