Территория «НЕФТЕГАЗ». 2019; : 74-83
Итерационный алгоритм гидравлического расчета взаимосвязанных участков нефтепровода при использовании противотурбулентных добавок
Аннотация
В статье дается обобщение итерационного алгоритма гидравлического расчета нескольких связанных перегонов нефтепровода, работающих в режиме «из насоса – в насос» (технологического участка нефтепровода), на случай перекачки нефти с использованием противотурбулентной добавки в целях уменьшения гидравлического сопротивления транспортируемой жидкости. Суть итерационного алгоритма расчета состоит в построении линии гидравлического уклона от конца технологического участка до его начала путем варьирования скорости перекачки в конце участка. Такая линия связывает напор в конце участка с напором перед нефтеперекачивающей станцией, находящейся в начале участка. Итерационный алгоритм позволяет учесть профиль нефтепровода, каким бы сложным он ни был, раскладку труб по диаметру, гидравлические характеристики конкретного насосно-силового оборудования нефтеперекачивающих станций, путевые запорно-регулирующие устройства, сбросы и подкачки нефти, а также найти положение перевальных точек, начал и концов всех самотечных участков, которые, возможно, имеются на рассматриваемом участке и должны быть выявлены, однако заранее неизвестны. Предлагаемое обобщение состоит в том, что коэффициент гидравлического сопротивления может изменяться от перегона к перегону в зависимости от вида и концентрации используемой противотурбулентной добавки, инжектируемой в поток на всех или только некоторых нефтеперекачивающих станциях. Алгоритм характеризуется высоким быстродействием, измеряемым миллисекундами, поэтому дает возможность оперативно выполнять многовариантные расчеты, в частности априори строить карты режимов эксплуатации технологического участка.
Список литературы
1. Toms B.A. Some Observations on the Flow of Linear Polymer Solutions through Straight Tubes at Large Reynolds Numbers // Proceedings of the First International Congress on Rheology. 1948. Vol. 2. P. 135–141.
2. Бахтизин Р.Н., Гареев М.М., Лисин Ю.В. и др. Нанотехнологии для снижения гидравлического сопротивления трубопроводов. СПб.: Недра. 2018. 352 с.
3. Ревель-Муроз П.А. К вопросу комплексного подхода к расчету эффективности работы магистрального нефтепровода и магистральных насосных агрегатов // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2017. № 1. C. 50–52.
4. Голунов Н.Н., Лурье М.В. Выбор оптимального режима эксплуатации технологического участка нефтепровода с применением карт режимов работы // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2018. № 12. C. 76–80.
5. Лурье М.В. Теоретические основы трубопроводного транспорта нефти, нефтепродуктов и газа. М.: Недра, 2017. 478 с.
6. Дидковская А.С., Лурье М.В. Универсальный алгоритм численных расчетов стационарных режимов работы нефтепроводов // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2015. № 4 (20). C. 86–91.
7. Лурье М.В., Голунов Н.Н. Использование результатов стендовых испытаний малых противотурбулентных добавок для гидравлических расчетов промышленных трубопроводов // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2016. № 4 (24). С. 32–37.
8. Голунов Н.Н., Лурье М.В. Интерпретация результатов тестирования малых противотурбулентных добавок в ротационных приборах // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2018. № 6. C. 84–90.
9. Голунов Н.Н., Мержоев М.Г. Теория и алгоритм расчета квазистационарных режимов перекачки нефти с противотурбулентными добавками // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2017. № 12. C. 72–77.
10. Голунов Н.Н. Влияние малых противотурбулентных присадок на гидравлическую эффективность и смесеобразование при последовательной пе-рекачке // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2018. № 6. C. 92–97.
Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2019; : 74-83
Iterative Algorithm of Hydraulic Calculation of Interconnected Sections of the Pipeline Using Anti-Turbulent Drug Reducing Agents
Abstract
The article deals with a generalization of the iterative algorithm for hydraulic calculation of several connected pipeline runs operating in the “from pump to pump” mode (technological section of the pipeline) in case of oil pumping using an anti-turbulent additive to reduce the hydraulic resistance of the transported fluid. The essence of the iterative calculation algorithm is to build a hydraulic slope line, starting from the end of the technological section to its beginning, by varying the transfer rate at the end of the section. This line connects the pressure at the end of the section with the pressure in front of the pump station located at the beginning of the section. The iteration algorithm allows to take into account the profile of the oil pipeline, no matter how complicated it is, the pipe layout by diameter, the hydraulic characteristics of the specific pumping power equipment of the oil pump station, track locking devices, oil discharge and pumping, and the ends of all gravity plots that may be in the area under consideration but unknown in advance and should be identified. The proposed generalization is that the coefficient of hydraulic resistance may vary from driving to driving depending on the type and concentration of the used anti-turbulent additive injected into the flow on all or only some oil pump stations. The algorithm has a high speed (measured in milliseconds), so it allows you to quickly perform multiple calculations, in particular, a priori build maps of operating modes of the technological section.
References
1. Toms B.A. Some Observations on the Flow of Linear Polymer Solutions through Straight Tubes at Large Reynolds Numbers // Proceedings of the First International Congress on Rheology. 1948. Vol. 2. P. 135–141.
2. Bakhtizin R.N., Gareev M.M., Lisin Yu.V. i dr. Nanotekhnologii dlya snizheniya gidravlicheskogo soprotivleniya truboprovodov. SPb.: Nedra. 2018. 352 s.
3. Revel'-Muroz P.A. K voprosu kompleksnogo podkhoda k raschetu effektivnosti raboty magistral'nogo nefteprovoda i magistral'nykh nasosnykh agregatov // Nauka i tekhnologii truboprovodnogo transporta nefti i nefteproduktov. 2017. № 1. C. 50–52.
4. Golunov N.N., Lur'e M.V. Vybor optimal'nogo rezhima ekspluatatsii tekhnologicheskogo uchastka nefteprovoda s primeneniem kart rezhimov raboty // Territoriya «NEFTEGAZ». 2018. № 12. C. 76–80.
5. Lur'e M.V. Teoreticheskie osnovy truboprovodnogo transporta nefti, nefteproduktov i gaza. M.: Nedra, 2017. 478 s.
6. Didkovskaya A.S., Lur'e M.V. Universal'nyi algoritm chislennykh raschetov statsionarnykh rezhimov raboty nefteprovodov // Nauka i tekhnologii truboprovodnogo transporta nefti i nefteproduktov. 2015. № 4 (20). C. 86–91.
7. Lur'e M.V., Golunov N.N. Ispol'zovanie rezul'tatov stendovykh ispytanii malykh protivoturbulentnykh dobavok dlya gidravlicheskikh raschetov promyshlennykh truboprovodov // Nauka i tekhnologii truboprovodnogo transporta nefti i nefteproduktov. 2016. № 4 (24). S. 32–37.
8. Golunov N.N., Lur'e M.V. Interpretatsiya rezul'tatov testirovaniya malykh protivoturbulentnykh dobavok v rotatsionnykh priborakh // Territoriya «NEFTEGAZ». 2018. № 6. C. 84–90.
9. Golunov N.N., Merzhoev M.G. Teoriya i algoritm rascheta kvazistatsionarnykh rezhimov perekachki nefti s protivoturbulentnymi dobavkami // Territoriya «NEFTEGAZ». 2017. № 12. C. 72–77.
10. Golunov N.N. Vliyanie malykh protivoturbulentnykh prisadok na gidravlicheskuyu effektivnost' i smeseobrazovanie pri posledovatel'noi pe-rekachke // Territoriya «NEFTEGAZ». 2018. № 6. C. 92–97.
