Пожалуйста, используйте этот идентификатор, чтобы цитировать или ссылаться на этот ресурс: https://elib.utmn.ru/jspui/handle/ru-tsu/7768
Название: Остывание нефти при останове нефтепровода в промороженном грунте
Другие названия: Cooling down of oil when the pipeline stops in frozen soil
Авторы: Vakulin, A. A.
Schabarov, A. B.
Vakulin, A. A.
Вакулин, А. А.
Шабаров, А. Б.
Вакулин, А. А.
Ключевые слова: oil
frozen rocks
permafrost
temperature fields
heat and mass transfer
phase transitions
paraffinic oil
physical and mathematical model of oil solidification
нефть
мерзлые породы
криолитозона
поля температур
тепломассоперенос
фазовые переходы
парафинистая нефть
физико-математическая модель застывания нефти
Дата публикации: 2021
Издатель: Издательство Тюменского государственного университета
Библиографическое описание: Вакулин, А. А. Остывание нефти при останове нефтепровода в промороженном грунте / А. А. Вакулин, А. Б. Шабаров, А. А. Вакулин. – Текст : электронный // Вестник Тюменского государственного университета. Серия: Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика / главный редактор А. Б. Шабаров. – Тюмень : Издательство Тюменского государственного университета, 2021. – Т. 7, № 4(28). – С. 27-45.
Аннотация (реферат): The article presents the formulation and solution of the associated problem of oil cooling when the underground laying oil pipeline stops and the temperature changes in frozen soil in the presence of moss and snow cover on the surface. A physical and mathematical model and an associated computational algorithm for calculating the parameters of oil in a pipeline and soil with covers have been developed. Peculiarities of solidification of oil containing N-fractions of paraffins during heat removal into frozen soil have been studied. In this work, an important solved problem is the approximation of a characteristic diagram of phase equilibrium states during cooling of paraffinic oil in the temperature range from the onset of crystallization of paraffins to the pour point. A feature of the problem being solved is that the temperature field of oil in the pipeline (region A) and the temperature field of the moist soil surrounding the pipeline (region B) have a common border – the pipeline wall, which is assumed to be thin. Through the pipeline wall, the temperature of which is not known in advance, the mutual influence of temperature fields (conjugation) is taken into account. The results of an experimental study of changes in the temperature in the pipeline with time in laboratory conditions are presented. The calculation results are in satisfactory agreement with experimental data on the solidification of high-viscosity paraffinic oil in a model oil pipeline when the oil is cooled from +4.5 to −5.5 °C. On the basis of the physical and mathematical model developed in this article and the coupled algorithm for calculating the parameters of soil and oil, it has been established that in the presence of moss and snow cover, characteristic of the winter conditions of the Middle Ob region of Western Siberia, in an oil pipeline with a nominal diameter of 700 mm, oil freezes in a time of 40 60 hours depending on soil parameters and oil fractional composition.
В статье представлены постановка и решение сопряженной задачи об остывании нефти при останове нефтепровода подземной прокладки и изменении температуры в промороженном грунте при наличии мохового и снежного покровов на поверхности. Разработаны физико-математическая модель и сопряженный вычислительный алгоритм расчета параметров нефти в трубопроводе и грунта с покровами. Изучены особенности застывания нефти, имеющей в своем составе N-фракций парафинов при отводе тепла в мерзлый грунт. Важной задачей, решаемой в данной работе, является аппроксимация характерной диаграммы фазовых равновесных состояний при охлаждении парафинистой нефти в диапазоне температур от начала кристаллизации парафинов до температуры застывания. Особенностью решаемой задачи является то, что температурное поле нефти в трубопроводе (область А) и температурное поле влажного грунта, окружающего трубопровод (область В), имеет общую границу – стенку трубопровода, которая полагается тонкой. Через стенку трубопровода, температура которой заранее неизвестна, осуществляется учет взаимного влияния температурных полей (сопряжение). Представлены результаты экспериментального исследования изменения с течением времени температуры в трубопроводе в лабораторных условиях. Результаты расчетов удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными о застывании высоковязкой парафинистой нефти в модельном нефтепроводе при охлаждении нефти от +4,5 до −5,5 °С. На основе разработанных в данной статье физико-математической модели и сопряженного алгоритма расчета параметров грунта и нефти установлено, что при наличии мохового и снежного покровов, характерных для зимних условий Среднего Приобья Западной Сибири, в нефтепроводе с условным диаметром 700 мм нефть застывает за время 40-60 часов в зависимости от параметров грунтов и фракцион­ного состава нефти.
URI (Унифицированный идентификатор ресурса): https://elib.utmn.ru/jspui/handle/ru-tsu/7768
ISSN: 2411-7978
2500-3526
Источник: Вестник Тюменского государственного университета. Серия: Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2021. – Т. 7, № 4(28)
Располагается в коллекциях:Вестник ТюмГУ: Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика

Файлы этого ресурса:
Файл РазмерФормат 
fizmat_2021_4_27_45.pdf1.43 MBAdobe PDFПросмотреть/Открыть


Все ресурсы в архиве электронных ресурсов защищены авторским правом, все права сохранены.