Введение
1 Анализ существующих технологий и технических средств для ингибиторной защиты нефтегазопромы-слового оборудования и газопроводов месторождений, содержащих коррозионно-активные компоненты 16
1.1. Краткая характеристика системы «скважина - шлейф - УКПГ - ДКС - со единительный газо- конденсатопровод» Оренбургского ГКМ 16
1.2 Технологии и оборудование для ингибиторной защиты от коррозии скважин и шлейфовых трубопроводов 20
1.3 Анализ технологий и технических средств для ингибиторной защиты се-парационного оборудования и трубопроводов УКПГ и дожимных компрессорных станций 25
1.4 Технологии ингибиторной защиты газопроводов 31
1.4.1. Поршневой способ нанесения ингибиторной пленки 31
1.4.2. Технологии аэрозольного ингибирования газопроводов 33
1.4.3 Теоретические исследования по аэрозольному нанесению ингибиторной пленки на поверхность газопроводов 34
1.4.4 Обзор экспериментальных исследований по аэрозольному нанесению ингибиторной пленки на поверхность газопроводов 36
1.5 Оборудование и системы для впрыска ингибитора в газопроводы 39
1.5.1 Принципы распыливания и классификация форсунок 39
1.5.2 Анализ конструкций форсунок 45
1.5.3 Форсуночные устройства с ручным вводом форсунки в газопровод 49
1.5.4 Форсуночные устройства с механическим приводом перемещения форсунки 52
1.5.5 Установки для подачи ингибитора на форсунку 56
1.5.6 Специальные установки для генерации аэрозоля ингибитора 61
1.6 Технические средства для контроля эффективности ингибиторной защиты оборудования и трубопроводов 64
1.7 Основные задачи работы 69
2 Распыливание жидкостей форсунками. исследование процессов в прифорсуночной зоне 71
2.1 Характеристики факела форсунки 71
2.2 Гидравлика струйной форсунки 78
2.3 Гидравлика центробежной форсунки 79
2.3.1 Расчет центробежной форсунки для идеальной жидкости 80
2.3.2. Особенности расчетов центробежной форсунки для реальной жидкости 83
2.4 Движение капель в факеле центробежной форсунки 89
2.4.1 Описание движения одиночных капель при работе центробежной форсунки 90
2.4.2 Исследование движения капель в прифорсуночной зоне 92
2.4.3 Движение капель с учетом эжектирующего воздействия форсунки на поток 96
2.4.4 Рассеивание капель в факеле центробежной форсунки относительно упорядоченного движения 98
2.5 Методика расчета центробежной форсунки 100
2.6 Исследование работы газожидкостной форсунки 106
2.6.1 Выбор конструктивной схемы газожидкостной форсунки для распиливания ингибитора коррозии 106
2.6.2 Методика расчета газожидкостной форсунки 108
2.6.3 Анализ влияния режима впрыска на дисперсность распыла газожидкостной форсунки 109
2.6.4 Некоторые схемы систем аэрозольного ингибирования газопроводов с газожидкостными форсунками 111
2.7 Экспериментальные исследования распыливания жидкостей 114
2.7.1 Исследование факела струйных форсунок 114
2.7.2. Исследование работы центробежных форсунок с различной геометри ей 117
2.7.3 Исследование факела газожидкостной форсунки 119
2.8 Экспериментальные исследования осаждения распыленной жидкости на стенку трубы при работе центробежных и газожидкостных форсунок 121
2.9 Выводы по главе 2 126
3 Моделирование формирования защитной пленки при впрыске ингибиторного раствора в газопровод 127
3.1 Модели дисперсных турбулентных потоков в трубопроводах 127
3.2 Тепломассообмен в дисперсном потоке 137
3.3 Математическая модель формирования защитной пленки при впрыске ин-гибиторного раствора в газопровод 142
3.4 Исследование основных закономерностей формирования и движения аэрозольных потоков в трубопроводе с помощью ЭВМ 148
3.4.1 Влияние режима впрыска 148
3.4.2 Влияние концентрации ингибитора в растворе 150
3.4.3 Влияние параметров транспортируемого газа 154
3.5 Выводы по главе 3 155
4 Создание и исследование оборудования для аэрозольного ингибирования газопроводов 157
4.1 Основные требования к конструкции оборудования для аэрозольного ин-гибирования газопроводов 157
4.2 Конструкции форсунок для аэрозольного ингибирования газопроводов и шлейфовых трубопроводов 159
4.2.1 Форсунки с постоянным размещением в газопроводе 159
4.2.2 Форсунки тонкого распыла форсуночных устройств 163
4.2.3 Особенности изготовления распылителей центробежных форсунок 165
4.3 Форсуночные устройства с механическим приводом перемещения форсун
ки 167
4.3.1 Форсуночное устройство с цепной передачей 168
4.3.2 Форсуночное устройство с лебедочным приводом 170
4.3.3 Испытания форсуночного устройства ФУ-3 с лебедочным приводом 173
4.4 Форсуночные устройства с гидравлическим приводом перемещения форсунки 176
4.4.1 Анализ схем форсуночных устройств с гидравлическим приводом перемещения форсунки 176
4.4.2 Описание рабочего процесса форсуночного устройства без штока 183
4.4.3 Описание рабочего процесса форсуночного устройства со штоком 186
4.5 Разработка и испытания форсуночных устройств с гидравлическим приво
дом перемещения форсунки 195
4.5.1 Форсуночное устройство с гидравлическим приводом КАИ-63/200.02 195
4.5.2 Разработка и испытания форсуночного устройства ФУ-100/160 200
4.6 Разработка оборудования для подачи жидкости на форсунку 204
4.6.1 Общая характеристика оборудования для подготовки и дозирования ингибиторных растворов 204
4.6.2 Разработка гасителей пульсаций для насосных блоков и установок 206
4.6.3 Разработка фильтров для ингибиторного раствора 214
4.7 Разработка насосных блоков и передвижной насосной установки для аэрозольного ингибирования газопроводов 219
4.7.1 Описание гидравлических схем насосных блоков 219
4.7.2 Разработка и испытание насосных блоков и передвижной насосной установки 223
4.8 Испытания разработанного оборудования при ингибиторной защите шлейфовых трубопроводов 232
4.9 Испытания системы впрыска для аэрозольного ингибирования газопроводов большого диаметра 235
4.10 Системы впрыска ингибитора с применением байпаса 239
4.10.1 Система впрыска ингибитора в промежуточных точках протяженных газопроводов 239
4.10.2 Система впрыска для аэрозольного ингибирования конечных участков газопроводов с применением байпаса 241
4.11 Выводы по главе 4 242
5 Создание технических средств для оценки эффективности ингибиторной защиты газопроводов. промысло вые исследования аэрозольного ингибирования газопроводов 244
5.1 Устройства для ввода образцов в газопровод типа УВ 245
5.1.1 Описание конструкции и работы устройств типа УВ 245
5.1.2 Определение области применения по глубине ввода и давлению 248
5.1.3 Испытания устройств ввода образцов 249
5.2 Пробоотборный узел ОМП-1 251
5.3 Пробоотборный цилиндр ПЖ-1400 253
5.3.1 Описание конструкции 253
5.3.2 Стендовые испытания пробоотборного цилиндра 255
5.4 Устройство для отбора проб жидкости ОП-700 256
5.4.1 Описание конструкции и работы устройства 256
5.4.2 Стендовые и промысловые испытания устройства ОП-700 259
5.5 Промысловые исследования аэрозольного ингибирования системы газо
проводов подземных хранилищ газа и конденсата 262
5.6. Промышленные исследования эффективности аэрозольного ингибирова
ния газопровода большого диаметра 265
5.7 Выводы по главе 5 275
6 Совершенствование систем впрыска для ингибиторной защиты сепарационого оборудования и факельных линий УКПГ и ДКС 277
6.1 Экспериментальные исследования закономерностей процесса образования жидких пленок на ограждающей поверхности при работе струйных форсунок 277
6.2 Экспериментальные исследования по определению рационального размещения центробежных форсунок для ингибирования горизонтальных аппаратов 281
6.3 Разработка и исследование струйной форсунки с вращающимися элементами 286
6.4 Промышленные исследования эффективности применения различных форсунок для ингибирования сепараторов 288
6.4.1 Исследования по ингибированию вертикальных сепараторов 288
6.4.2 Исследования по ингибированию горизонтальных сепараторов 289
6.5 Ингибирование сепараторов аэрозольным методом 294
6.6 Совершенствование конструкции узла впрыска для ингибиторной защиты факельных линий 297
6.7 Выводы по главе 6 304
Заключение 306
Литература
