Нефть и стабилизация интерфейса многослойных потоков транспортировки

Нефть и стабилизация интерфейса многослойных потоков транспортировки

Последние два десятилетия работы нефтяной промышленности отмечаются постепенным переходом от лёгкой нефти к более тяжёлой. Однако транспортировка тяжёлой нефти видится крайне неэкономичной, учитывая особенности этого продукта:

  • густой,
  • липкий,
  • полужидкий.

Соответственно, стабилизация интерфейса многослойных потоков транспортировки является трудной задачей. Ранее уже предлагались несколько потенциальных решений задачи, но единого подхода для всех применений пока что не существует.

Новый способ преодоления нефтяной проблемы

Инновационный способ преодолеть проблему тяжёлой нефти теперь предложили специалисты университета Британской Колумбии. Подробности методики рассматриваются изданием «Физика жидкостей» от «AIP Publishing». Согласно публикации, новый метод вязкопластической смазки может дополнить существующие методы стабилизации интерфейсов многослойных потоков.

Вязкопластичность характеризует действия массы подобно твёрдому телу ниже критического значения напряжения, но текущего как вязкая жидкость при увеличении напряжения.

Работа исследователей сосредоточена на многослойных потоках, в частности на смазке трубопроводного потока. Для смазки трубопровода используется жидкость (вода), подаваемая через кольцевые потоки. Однако метод имеет недостаток — межфазную нестабильность, то есть нефть и вода смешиваются, что затрудняет отделение ниже по течению.

Предыдущая работа по текучести предполагала, что новая конфигурация сможет предотвратить рост нестабильности. Технология основана на размещении слоя текучей среды под напряжением между тяжёлой нефтью и смазкой, чтобы сформировать стабилизирующую поток оболочку.

Оптимизация рассматриваемой методики

Жидкости могут действовать как твёрдые структуры, если приложенное напряжение меньше предела текучести (точка, где материал начинает деформироваться). Идея учёных состоит в том, чтобы этот слой оставить абсолютно непроницаемым. Чтобы межфазный слой жидкости действовал подобно твёрдому телу. Только так можно устранить межфазную нестабильность.

Другая ключевая концепция — формирование интерфейса, когда специалисты могут контролировать скорость потока на входе таким образом, чтобы сформировать интерфейс по желанию. Формованная поверхность раздела создает давление во внешнем слое, и эти давления действуют на уравновешивание плавучести активной зоны для центрирования рабочей жидкости активной зоны. Как правило, транспортируемая нефть менее плотная, чем смазочная вода.

Таким образом, новая работа и предыдущие исследования показали: метод допускает оптимизацию для соответствия специфическим требованиям системы. Учёные также обнаружили — предел текучести, необходимый для конкретных применений, легко достигается при помощи доступных жидкостей. Другими словами, метод может быть оптимизирован на основе мощности насоса, генерируемой силы и требуемого предела текучести.


При помощи информации: AIP



Добавить комментарий

Внимание: Спам не пройдёт. Работает фильтрация комментариев. *