Применение противотурбулентных присадок для транспортировки нефтей с высоким содержанием асфальтосмолопарафиновых веществ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Валиев Марат Иозифович

• Валиев Марат Иозифович
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Валиев Марат Иозифович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЭФФЕКТ ТОМСА В ТРУБОПРОВОДНОМ ТРАНСПОРТЕ НЕФТИ И МЕТОДЫ ЕГО ИССЛЕДОВАНИЯ (ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ И ПАТЕНТНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1 Снижение гидродинамического сопротивления углеводородных жидкостей при транспортировке по трубопроводам

1.1.1 История вопроса

1.1.2 Гидродинамика эффекта Томса

1.1.3 Гипотезы относительно механизма снижения гидродинамического сопротивления

1.1.4 Применение ПТП при эксплуатации магистральных нефтепроводов, перекачивающих тяжёлые нефти

1.1.5 Границы и критерии эффективного использования ПТП

1.2 Методы и результаты исследования эффективности применения ПТП

1.2.1 Лабораторные турбулентные реометры

1.2.1.1. Реометры капиллярного типа

1.2.1.2. Турбулентные реометры с вращающейся поверхностью

1.2.2 Визуализация потока

1.2.3 Метод растяжения

1.2.4 Лабораторные гидродинамические стенды для углеводородных

жидкостей

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА И ХАРАКТЕРИСТИК ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ОЦЕНКЕ ВЛИЯНИЯ СОСТАВА И ТЕМПЕРАТУРЫ НЕФТИ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

ПТП

2.1 Турбулентный реометр как экспресс метод сравнения качества полимерных

присадок

2.1.1. Представление результатов, полученных на лабораторных реометрах

Зависимость DR от концентрации

2.2 Стенд для исследования влияния состава и температуры нефти на

эффективность применения ПТП

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПТП ОТ СОСТАВА И ТЕМПЕРАТУРЫ НЕФТИ

3.1 Планирование и методика проведения экспериментальных исследований

влияния состава и температуры нефти на эффективность применения ПТП

3.1.1 Постановка и планирование проведения эксперимента

3.1.2 Методика проведения экспериментальных исследований на стенде для исследования влияния состава и температуры нефти на эффективность применения ПТП

3.1.3 Планирование и методика составления нефтей и их смесей для проведения исследований

3.1.4 Порядок проведения исследований физико-химических свойств образцов нефти и их модельных смесей

3.1.5 Оценка эффективности ПТП в зависимости от состава, температуры и режима перекачивания нефти

3.1.6 Оценка эффективности ПТП в зависимости от содержания парафинов в нефти

3.1.7 Оценка эффективности ПТП в зависимости от температуры перекачиваемой жидкости

3.1.8 Оценка эффективности ПТП в зависимости от режима перекачки

3.1.9 Обработка результатов

3.2 Результаты экспериментальных исследований и их обсуждение

3.2.1. Реологические и физико-химические свойства образцов нефти и их смесей

3.2.2. Контроль качества испытуемых ПТП, обоснование выбора концентрации присадки и порядок проведения испытаний

3.2.3. Оценка эффективности ПТП в зависимости от режима перекачки нефти

3.2.4. Оценка эффективности ПТП в зависимости от состава нефти

3.2.5. Оценка эффективности ПТП в зависимости от температуры нефти

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ПТП ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ НЕФТИ

4.1 Границы и критерии эффективного использования ПТП

4.2 Обоснование возможности использования обобщенной формулы Л.СЛейбензона для решения задач трубопроводного транспорта нефти с малыми добавками ПТП

4.3 Некоторые задачи использования ПТП для повышения эффективности

перекачки нефти

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справки о внедрении

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Применение противотурбулентных присадок для транспортировки нефтей с высоким содержанием асфальтосмолопарафиновых веществ»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Проблема доставки нефти от месторождения к нефтеперерабатывающим заводам является одной из ключевых в нефтяной промышленности. В России её решают с помощью развитой сети трубопроводов. Магистральные нефтепроводы по экономичности существенно превышают автомобильный и железнодорожный транспорт, и всё же затраты на перекачку нефти и нефтепродуктов достаточно высоки. Повышение скорости течения и диаметра труб приводят к возникновению турбулентности, которая сильно увеличивает гидродинамические потери и энергопотребление. Поэтому подавление турбулентности различными способами была и остаётся одной из главных задач транспортировки нефти. Наиболее эффективным из известных методов является использование эффекта Томса [1]. Он заключается в том, что внесение в жидкость полимерных добавок в небольшом количестве значительно снижает гидродинамическое сопротивление в турбулентном режиме течения. Как правило, в роли таких добавок выступают растворимые полимеры с высокой молекулярной массой (ММ).

При вводе противотурбулентных присадок (ПТП) в количестве порядка 10 ppm, может на десятки процентов увеличиться пропускная способность нефтепроводов. Либо при данном расходе существенно снизятся энергозатраты на перекачку. Технологические режимы с применением ПТП лежат, как правило, между двумя крайними случаями, - при постоянном энергопотреблении увеличивается расход нефти, при постоянном расходе уменьшается удельное энергопотребление.

С помощью ПТП можно сглаживать «узкие места», восполнять объем поставок после аварий, реагировать на дефицит электроэнергии в том или ином районе, а также на сезонное изменение спроса на нефть и нефтепродукты. Образно сравнивая трубопроводную сеть с кровеносной системой живого организма [2], введение ПТП, можно сопоставить со впрыском адреналина, усиливающего кровоток в сосудах.

Обзоры [3 - 9] дают понимание развития представлений в этой области. И хотя до настоящего времени нет единой точки зрения на механизм действия ПТП [10 - 12], исследователи сходятся на том, что введение макромолекул в поток жидкости снижает уровень турбулентности в пристенной области, что говорит о частичной ламинаризации потока.

Этот эффект был впервые использован в 1979 году при эксплуатации Трансаляскинского магистрального трубопровода [13, 14]. Эмпирические закономерности, полученные в лабораторных экспериментах и в полевых испытаниях, способствовали широкому применению эффекта Томса при транспортировке сырой нефти, дизельного топлива и газоконденсата по магистральным трубопроводам.

В настоящее время годовой объём мирового рынка ПТП для углеводородных жидкостей оценивается в несколько сотен миллионов долларов. Количество полимера в составе присадки суспензионного типа не превышает а стоимость ПТП на мировом рынке варьируется от $8 до $12 за 1 кг, что указывает на высокую маржинальность продукта. Однако, стоимость ПТП не позволяет использовать её широко, но только на тех участках, которые лимитируют пропускную способность трубопровода. Тем не менее, совершенствование технологии и удешевление ПТП, а также разработка присадок, способных к самовосстановлению после прохождения насоса, позволяют делать прогнозы о более широком их применении с целью экономии электроэнергии.

Следует сказать несколько слов о трудноизвлекаемой нефти. Разведанные запасы тяжелой и высоковязкой нефти намного, примерно в 5 раз, превышают запасы нефти малой и средней вязкости. Трудноизвлекаемую нефть рассматривают в качестве главного резерва добычи нефти в России. Её запасы составляют примерно 80% от всего объема разведанных нефтяных ресурсов страны.

Одной из главных задач развития нефтяной отрасли России является добыча и транспортировка тяжёлой нефти, залегающей в сложных геологических условиях, которые ждут новых технологий повышения нефтеотдачи, объёма добычи и эффективности транспортировки.

Настоящая работа является одним из шагов в этом направлении. Ведь год от года в Российской Федерации возрастает доля тяжёлой нефти в общем объёме добычи, а значит проблемы её перекачки необходимо решать уже сегодня.

В нефтепроводах большого диаметра реализуется турбулентный режим течения несмотря на высокую вязкость нефти. Там целесообразно использовать ПТП. При транспортировке нефтей существуют некие граничные условия по содержанию парафинов, смол и асфальтенов при которых ПТП плохо растворяются, и следовательно, малоэффективны. Целью исследования и является определение данных граничных условий, при которых растворимость полимера позволяет эффективно снижать гидродинамическое сопротивление нефтей с высоким содержанием асфальтосмолопарафиновых веществ (АСПВ).

Степень разработанности. В нашей стране теорией и практикой эффекта Томса занимались такие ученые, как В.Б. Амфилохиев, Л.С. Артюшков, Ю.П. Белоусов, М.М. Гареев, Н.Н. Голунов, В.А. Иоселевич, А.А. Коршак, Е.Л. Левченко, М.В. Лурье, В.И. Марон, В.Н. Манжай, Г.В. Несын, А.Д. Прохоров, Л.И. Седов, И.А. Чарный, С.Н. Челинцев, А.В. Черникин, А.М. Шаммазов, С.В. Шилько и др., а за рубежом - H.J. Choi, I.W. Daily, R.C. Little, JL. Lumley, J.G. Spangler, P.S. Virk и др.

Цели и задачи исследования. Повышение эффективности транспортировки нефти различного состава путем совершенствования технологии применения ПТП.

Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) Анализ существующих проблем и вопросов применения ПТП при транспортировке различных нефтей;

2) Разработка методики проведения исследований по оценке влияния различных факторов транспортировки нефтей на ПТП. Подбор лабораторного и стендового оборудования для проведения испытаний;

3) Экспериментальное исследование по оценке изменения эффективности ПТП в зависимости от температуры и содержания АСПВ в нефти. Определение области и критериев эффективного использования ПТП;

4) Разработка рекомендаций по применению ПТП при транспортировке

нефтей различного углеводородного состава.

Научная новизна исследования:

1. Разработана методика исследований эффективности ПТП в нефтях с различным содержанием АСПВ с использованием турбулентного реометра и стендовой установки, позволившая впервые определить зависимость эффективности ПТП от состава нефти и температуры.

2. Впервые установлено, что величина снижения гидравлического сопротивления при использовании традиционных ПТП на основе полимеров высших альфа-олефинов ограничена комплексным негативным влиянием тяжёлых компонентов и температуры нефти на молекулы полимера.

Теоретическая и практическая значимость исследования. Разработана методика оценки эффективности ПТП с использованием лабораторного и стендового оборудования по исследованию влияния ПТП на углеводородные жидкости различного состава. На основании проведенных исследований показано влияние содержания АСПВ в нефти и температуры на эффективность ПТП.

Экспериментально установлены закономерности влияния на эффективность ПТП содержания АСПВ в перекачиваемой нефти.

Разработаны рекомендации по применению ПТП при перекачке нефти, а именно установлены ограничения по температуре и составу нефти для применения ПТП при транспортировке нефти по магистральным трубопроводам.

Результаты исследований позволяют оптимизировать режимы работы магистрального нефтепровода с применением ПТП при перекачке нефтей различного состава, корректно учесть влияние ПТП при планировании работы нефтепровода и избежать нерационального использования ПТП.

Методология и методы исследований. Методология исследований заключалась в анализе результатов исследований отечественных и зарубежных авторов по вопросам применения ПТП при перекачке нефти, результатов промышленного применения ПТП, а также в планировании и постановке экспериментов с целью исследования факторов, влияющих на эффект Томса.

В экспериментальной части исследований применялись лабораторные, аналитические и стендовые методы испытаний. Для обработки результатов экспериментов использовались статистические методы обработки данных.

Положения, выносимые на защиту:

1. Методика исследования эффективности ПТП в нефтях различного состава, позволившая оценить влияние АСПВ и температуры нефти на эффективность ПТП.

2. Установленные зависимости изменения эффективности ПТП от АСПВ в нефти при содержании смол от 10,5 до 17,1% масс., асфальтенов от 2 до 2,9 % масс., парафинов от 1,7 до 14,3% масс. для планирования работы магистрального нефтепровода с применением ПТП.

3. Разработанные номограммы, позволяющие определять эффективность ПТП в зависимости от содержания парафинов и температуры нефти.

Степень достоверности научных положений, выводов и рекомендаций. Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций исследования подтверждается фактическими опытными данными и результатами применения ПТП на магистральных нефтепроводах. Планирование и разработка методики исследований осуществлялась исходя из анализа теоретических исследований в области применения ПТП. При проведении экспериментальных исследований использовалось аттестованное испытательное оборудование и поверенные средства измерений.

Апробация результатов исследования. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на: Международной научно-технической конференции памяти академика А.Х. Мирзаджанзаде (г. Уфа, 2016 г.); XII-й Всесоюзной научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития нефтяного комплекса России» (г. Москва, 2018 г.); XII-й Международной учебно-научной-практической конференции. «Трубопроводный транспорт 2017» (г. Уфа, 2017 г.); !У-й Всероссийской научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт углеводородов» (г. Омск, 2020 г.).

Публикации. По результатам научных исследований, изложенных в диссертации, опубликовано 8 печатных работ [15 - 22], из которых 7 в

рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ, а также 2 патента [23, 24].

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованных источников из 117 наименований и приложений. Работа изложена на 160 страницах, содержит 62 рисунка и 21 таблицу.

ГЛАВА 1

ЭФФЕКТ ТОМСА В ТРУБОПРОВОДНОМ ТРАНСПОРТЕ НЕФТИ И МЕТОДЫ ЕГО ИССЛЕДОВАНИЯ (ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ И

ПАТЕНТНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1 Снижение гидродинамического сопротивления углеводородных жидкостей при транспортировке по

трубопроводам

В настоящее время для увеличения грузопотока всё чаще прибегают к применению ПТП взамен строительства трубопровода, параллельного существующему. При этом капитальные затраты несоизмеримо меньше тех, что требуются на прокладку нового трубопровода. Применение присадки даёт возможность управлять производительностью трубопровода, а также удельным потреблением электроэнергии при перекачке нефти и нефтепродуктов.

Кроме того, при нестационарных процессах использование ПТП может уменьшить скачки давления, вызванные технологическими переключениями насосного оборудования и запорной арматуры, что снизит риск аварий на магистральном трубопроводе.

Ограничения по давлению могут быть связаны с изношенностью трубопровода. В этом случае на период подготовки к ремонту снижение рабочего давления без уменьшения расхода может быть достигнуто с помощью ПТП.

Поскольку эффект Томса является многофакторным явлением и включает в себя закономерности гидродинамики, физикохимии и химии полимеров [2529], в первой главе мы постарались рассмотреть эффект снижения гидродинамического сопротивления углеводородных жидкостей с разных точек зрения.

1.1.1 История вопроса

Эффект Томса был впервые применён в 1979 году на Трансаляскинском магистральном нефтепроводе [13, 14]. Эмпирические закономерности, полученные в лаборатории и на промышленном трубопроводе составили ценный опыт для дальнейшего применения присадок при перекачке сырой нефти, дизельного топлива и газоконденсата.

Исторически эффект снижение гидродинамического сопротивления был впервые зафиксирован при течении в трубе древесной пульпы [14]. Однако, этому факту не придали значения.

Майзельс, по-видимому, первый, кто зафиксировал снижение сопротивления в углеводородной жидкости [30, 31]: он изучал течение жидкого топлива, загущённого алюминиевыми мылами (анион-активные ПАВ). Документально это был первый зарегистрированный факт снижения гидродинамического сопротивления.

Затем Томс, исследуя разбавленные растворы полиметилметакрилата в хлорбензоле, обнаружил громадную разницу между коэффициентами сопротивления раствора полимера и чистого растворителя [1]. На Первом международном реологическом конгрессе Томс представил результаты, где впервые дал определение полимерам как эффективным агентам снижения гидродинамического сопротивления. Он установил, что скорость потока, а следовательно, и пропускная способность канала может возрастать при добавлении малого количества полимера. Это явление поэтому называют эффектом Томса.

Термин «Drag Reduction» (DR), означает «снижение гидродинамического сопротивления в турбулентном режиме течения». Его выражают формулой (1.1) чаще всего в процентах:

DR% = (1 - Ар/А) х 100% , (1.1) где Лр и Л0 - коэффициенты сопротивления раствора полимера и чистого растворителя соответственно.

Совершенно очевидно, что, если относительное сопротивление меньше единицы, жидкость течёт в режиме сниженного сопротивления.

Как мы уже упоминали, первое применение полимерных добавок, было на нефтепроводе диаметром 1220 мм, пролегающем на юге Аляски [14, 32]. Первая российская присадка была успешно испытана в 1991 г. на нефтепроводе Александровское - Томск - Анжеро-Судженск диаметром 1220 мм [33].

Что касается водорастворимых полимеров, их предложено использовать для транспортировки гетерогенных суспензий [34, 35], в медицине при лечении сосудистых заболеваний [36 - 38], увеличения и дальнобойности и кучности водной струи при тушении пожаров [39, 40], увеличения пропускной способности ливневой канализации в сезон дождей [41], увеличения объёмного расхода гидростанций и ирригационных систем [42], при заводнении нефтеносного пласта в нефтедобыче [43]. Перечисленные решения относятся к водным системам, равно как и применение поверхностно-активных веществ (ПАВ) в замкнутых системах отопления и кондиционирования, где ПАВ способны экономить до 70% энергии насоса, перекачивающего теплоноситель по трубам [44, 45].

Однако, транспортировка сырой нефти [32, 46] и продуктов её переработки по трубопроводам является сегодня наиболее значимой областью применения эффекта Томса.

Так случилось, что уже в первых работах обнаружены основные типы ПТП, - это волокна, нитевидные мицеллы ПАВ и макромолекулы линейных полимеров. Общим для них является вытянутая форма частиц, однако по эффективности они существенно разнятся и располагаются в ряд:

Полимеры > ПАВ > Волокна, причём значения концентраций, необходимых для достижения данного значения DR, могут различаться на 1 - 2 порядка между соседними членами ряда.

Резюмируя сказанное, можно отметить, что в последние шестьдесят лет появилось огромное число работ, посвящённых эффекту Томса. Основная их масса (~70%) была опубликована в 1965-1975 гг. Это был «золотой век» в

изучении этого явления. Однако, качественного скачка в понимании механизма эффекта Томса не произошло - дальше полуэмпирических теорий дело не продвинулось. Сегодня идёт накопление экспериментального материала для нового теоретического обобщения с позиции современных средств математики. Указанная динамика появления работ отражена в цитируемой литературе.

1.1.2 Гидродинамика эффекта Томса

Турбулентный поток характеризуется хаотическими пульсациями скорости около среднего значения. При этом пульсируют и другие величины, -концентрация примесей, температура, давление, плотность [47].

Согласно представлениям Прандтля, у стенки трубы образуется тонкий слой, где скорость жидкости соответствует ламинарному режиму течения. Этот слой именуют вязким или ламинарным подслоем. Далее следует переходная зона и турбулентное ядро потока. В турбулентном ядре вся жидкость течёт практически с одинаковой скоростью. Вязкий подслой довольно тонкий, его толщина составляет доли миллиметра. Она уменьшается с ростом скорости потока. Совокупность вязкого подслоя и переходной зоны именуют «пограничным слоем». Профиль скорости турбулентного потока без присадки (а) и с присадкой (б), изображён на Рисунке 1.1

<а)

Рисунок 1.1- Профиль скорости турбулентного потока чистой жидкости и турбулентного потока разбавленного раствора полимера (б)

В турбулентном потоке энергия тратится не только на вязкое сопротивление, но также и на перемешивание жидкости. Роль полимера проявляется в утолщении вязкого подслоя и частичной ламинаризации турбулентного потока в пристенной области. Следствием этого является возрастание средней скорости (Рисунок 1.1, поз. б).

Турбулентный режим течения характеризуется большим расходом энергии при данной скорости, поскольку не вся энергия идёт на преодоление вязкого сопротивления, но часть её тратится на перемешивание жидкости. В присутствии полимерной добавки происходит утолщение ламинарного подслоя (причины этого обсуждаются ниже), т.е. частичная ламинаризация потока, и, как следствие, увеличение средней скорости (Рисунок 1.1, поз. б).

Кинетическая энергия потока и изменение давления связаны друг с другом через коэффициент сопротивления X :

др = яР^, ад

где I - длина трубопровода, м;

9 - линейная скорость жидкости, м/с; й - диаметр, м.

Это соотношение справедливо как для турбулентного, так и для ламинарного режима течения.

В интервале 2300 < Re < 5 104 X изменяется по закону Блазиуса;

А = (1.3)

Де0'25 4 '

На Рисунке 1.2 представлена зависимость X от числа Re, в среде толуола (кривая 1) и толуольного раствора полибутадиена (кривая 2).

-о

-'Л

~/,5

-/,6

- /,?

-

О — РастЁ0Ритепь

• — раствор

Я- • 1 СХ Прямая Ттч /\5лазиуса 1 \

Прямая /\ \ П*азеиля\ \ 1 \ \ 1 ^

Асимптота Вирка /О* \ Гч \2 |\ 1 1

епор

Рисунок 1.2 - Зависимость X от числа Рейнольдса в среде толуола (кривая 1) и 0,01 % толуольного раствора полибутадиена-(кривая 2)

Для полимеров с гибкими цепями переходный режим течения сохраняется, а режим снижения сопротивления наблюдается, начиная с некоторого порогового числа ReпOp.

Значение Reпоp уменьшается с уменьшением диаметра трубы, а также с увеличением концентрации и молекулярной массы полимера. Отклонение траектории от прямой Блазиуса тем больше, чем выше концентрация полимера и его молекулярная масса.

1.1.3 Гипотезы относительно механизма снижения гидродинамического

сопротивления

Макромолекулы, как мы упоминали, не оказывая влияния на ядро потока, оказывают воздействие на формирование микровихрей в пристенной области таким образом, что результатом является утолщение буферной зоны.

Картину развития представлений в этой области дают обзоры [3 - 7, 9, 44]. И хотя до настоящего времени нет универсальной точки зрения относительно

механизма этого сложного явления [10 - 12], не подвергается сомнению положение о том, что ключевые события взаимодействия полимера с турбулентным потоком происходят вблизи стенки трубы, в результате чего происходит ламинаризация потока.

Многочисленные трактовки природы эффекта Томса [48] условно можно разделить на три группы [49]. Ключевым моментом одной из групп является соизмеримость линейного масштаба турбулентности и объёмов клубков макромолекул [3, 50, 51]. Другие представления группируются вокруг совпадения частоты турбулентных пульсаций и обратной величины времени релаксации молекул полимера. Здесь ключевым моментом считается совпадение масштабов времени. Третья группа гипотез основана на том, что макромолекулы влияют на перераспределение энергетического баланса турбулентного потока.

Наиболее интуитивно понятна гипотеза анизотропии вязкости [52 - 54]. Макромолекулярный клубок в покоящемся растворе имеет несферическую форму. Под влиянием сдвига в турбулентном потоке клубки деформируются и ориентируются в направлении потока. Такая ориентация частиц служит причиной неравномерного поглощения турбулентной энергии: она будет различаться по разным направлениям. Таким образом возникает неравномерность турбулентного переноса под действием вытянутых молекул полимера. Для турбулентного потока направление по нормали к стенке будет менее энергетически выгодным, что равнозначно увеличению вязкости в этом направлении. Следовательно, уменьшается интенсивность пульсаций скорости поперёк потока, что означает снижение турбулентного переноса импульса. Результатом является общее снижение турбулентного переноса в разбавленных растворах полимеров. Аналогичные рассуждения справедливы для растворов ПАВ. Гипотеза анизотропии вязкости выглядит ещё более убедительной в терминах резонансного поглощения энергии частицами, ориентированными по потоку.

Гипотеза, оперирующая дополнительной вязкой диссипацией, изложена в работе [55]. Согласно ей, при встрече макромолекулярного клубка и вихря,

происходит деформация клубка. Вытянутые клубки вносят гораздо более значительный вклад в вязкость, чем это следует из величины относительной вязкости, определяемой в ламинарном потоке. В результате происходит гашение вихря. Диапазон растяжения клубка - от средне-квадратичного расстояния между концами цепи - до почти контурной длины молекулы полимера. Произведение силы F на расстояние D приводит к диссипации энергии пропорционально FD, что может многократно превышать вклад клубка в течение с поперечным градиентом. Положения о дополнительной вязкой диссипации были дополнены в работе [56], где удлинение молекул полимера сопровождается увеличением жёсткости в направлении растяжения, что приводит к увеличению продольной вязкости. А продольная вязкость ингибирует образование вихрей и выбросов в пристенной области.

В другом варианте трактовки эффекта Томса главную роль отводят упругой деформации макромолекул. Деформация может быть обусловлена с собственной упругостью полимерной цепи [57], либо с конфигурационно-энтропийным состоянием системы макромолекула - растворитель [58]. В первом случае деформация связана с изменением внутренней энергии, во втором -совершенно гибкая макромолекула деформируется с изменением энтропии при постоянной внутренней энергии. Упругая деформация молекул полимера приводит к поглощению энергии пульсаций, а может препятствовать зарождению вихрей.

Рисунок 1.3. качественно характеризует представления, изложенные выше. Здесь I и II -ситуация до и после введения присадки; 1 -вязкий подслой; 2 -буферный слой; 3 — турбулентное ядро потока; 4 - частично погашенные турбулентные вихри.

I II

——^—^- ^ч ^ ^

__ ХГ4 ^ ^^ V ^^

4

Рисунок 1.3 - Схема ингибирования турбулентных вихрей макромолекулами: I и II - до и после введения присадки; 1 -вязкий подслой; 2 - буферный слой; 3 - турбулентное ядро потока; 4 —частично погашенные турбулентные вихри

Согласно другой гипотезе [59], с помощью молекул полимера упругая энергия из пристенной области переносится в буферную зону и ядро потока. Турбулентность при этом не подавляется, а видоизменяется, - поперечное направление пульсаций частично заменяется на продольное.

Струи растворов полимеров при резком торможении ведут себя аналогично суспензии песка, поэтому разрушают металлическую пластину, расположенную перпендикулярно направлению струи. Авторы [60] связывают этот факт с существованием ассоциатов полимерных молекул в растворе, размеры которых составляют примерно 1 мм, а время релаксации лежит в интервале 10-3 - 10-2 с. При медленном деформировании поведение ассоциатов аналогично каплям обычной жидкости, а при быстром, когда характерное время меньше времени релаксации ассоциатов, последние ведут себя как твёрдые частицы.

Исследование поверхности металлических пластин, после гидроструйной обработки разбавленными растворами полимеров говорит об ударном характере разрушения.

В процессе растворения твёрдого полиэтиленоксида, как отмечают авторы [61], максимальный размер макрочастиц наблюдали через 3 часа после введения твёрдого полимера в воду. Максимальный эффект снижения сопротивления также наблюдали через 3 часа.

Вообще, большое снижение сопротивления при исчезающе малых концентрациях полимера наводит исследователей на мысль о совокупности нескольких элементарных актов механизма эффекта Томса [62].

Гипотеза В.Н. Манжая [63] привлекает своей логичностью и простотой. В ней вязкий подслой представлен множеством тел качения. Из этих положений выводится уравнение, удовлетворительно совпадающее с экспериментальными наблюдениями: изменение средней скорости от концентрации полимера, напряжения сдвига на стенке, объёма макромолекулярного клубка, а значит молекулярной массы. Гипотеза объясняет уменьшение величины снижения сопротивления с ростом температуры вне зависимости от типа термодинамической системы полимер - растворитель.

Гипотеза В.Н. Манжая оказалась плодотворной при определении размеров макромолекул на основании данных турбулентной реометрии [64, 65].

В работе [66] приведено обоснованное предположение о том, что снижение гидродинамического сопротивления происходит не вследствие подавления турбулентности, а по причине задержки перехода из ламинарного режима в турбулентный. Другими словами, в разбавленных растворах полимера возникновение турбулентности определяет верхнее, существенно большее для углеводородных жидкостей Reкp = 20 000 ~ 30 000. Идея о замедлении перехода в развитую турбулентность в полимерных растворах впервые опубликована Дж. У. Хойтом [67].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Валиев Марат Иозифович, 2024 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Toms, B.A. Some observations on the flow of linear polymer solutions through straight tubes at large Reynolds numbers. In: Proceedings of the 1st International Congress on Rheology, vol. 2. North Holland, pp. 135-141, 1949.

2. Nesyn G.V., Sunagatullin R.Z., Shibaev V.P., Malkin A.Ya. Drag reduction in transportation of hydrocarbon liquids: From fundamentals to engineering applications. Journal of Petroleum Science and Engineering. Volume 161, February 2018, Pages 715725.

3. Fabula A.G., Lumley Y.L., Taylor W.D. Some interpretations of the Toms effect. Modern developments in the mechanics of continua. - New York - London: Acad. Press, 1966. - p. 145-164.

4. Virk P.S. Drag Reduction Fundamentals. AIChE Journal. 1975. Vol. 21. No. 4. P. 625-655.

5. Little R.C. et al. The drag reduction phenomenon. Observed characteristics, improved agents, proposed mechanisms. Industrial & Engineering Chemistry Fundamentals. 1975. Vol. 14. No. 4. P. 283-296.

6. Little R.C. et al. The drag reduction phenomenon. Observed characteristics, improved agents, proposed mechanisms. Industrial & Engineering Chemistry Fundamentals. 1975. Vol. 14. No. 4. P. 283-296.

7. Graham D. Drag reduction in turbulent flow of polymer solutions. Rheology Reviews. 2004. Vol. 2. P. 143 -170.

8. Yi Wang, Bo Yu, Jacques L., Zakin, Haifeng Shi. Review on drag reduction and its heat transfer by additives. Advances in Mechanical Engineering. 2015. Vol. 3. P. 1 - 17. DOI: 10.1155/2011/478749.

9. Cheng Hai Hong, Chun Hag Jang, Hyoung Jin Choi. Turbulent drag reduction with polymers in rotating disk flow. Polymers, 2015. Vol. 7. No. 7. P. 12791298. DOI 10.3390/polym7071279.

10. Hamouda A.A. Polymer drag reducer mechanism in light of rheological and molecular behaviour in fluid streams. Annual Transactions of the Nordic Rheology Society. 2007. Vol. 15.

11. Sher I., Hetsroni G.A mechanistic model of turbulent drag reduction by additives. Chemical Engineering Science. 2008. Vol. 63. Issue 7. P. 1771-1778. DOI: 10.1016/j.ces.2007.11.035.

12. Manzhai V.N., Nasibullina Y.R., Kuchevskaya A.S., Filimoshkin A.G. Physico-chemical concept of drag reduction nature in dilute polymer solutions (the Toms effect) // Chemical Engineering and Processing: Process Intensification. 2014. Vol. 80. P. 38-42. DOI: 10.1016/j.cep.2014.04.003.

13. Burger E.D., Chorn L.G., & Perkins, T.K. Stadies on drag reduction conducted over a broad range of pipeline conditions when flowing Prudhoe Bay crude oil. Journal of Rheology, 1980, 24, 603-626.

14. Burger E. D., Munk W.R., Wahl H.A. Flow increase in the Trans Alaska Pipeline through use of a polymeric drag reducing additive. Journal of Petroleum Technology, 1982. Vol. 34. Issue 2. P. 377-386. DOI: 10.2118/9419-PA

15. Несын Г.В., Зверев Ф.С., Валиев М.И. Лабораторное оборудование для анализа агентов снижения гидродинамического сопротивления. Безопасность труда в промышленности, 2017, №№10, С. 26 - 33. DOI: 10.24000/0409-2961-2017-1026-32.

16. Валиев М.И., Хасбиуллин И.И., Казаков В.В. Особенности применения противотурбулентных присадок на основе полиальфаолефинов при различной температуре нефти. Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2016. №5. С.32-37.

17. Несын Г.В., Манжай В.Н., Попов Е.А., Гареев М.М., Жиров А.И., Валиев М.И., Николаев С.Б. Эксперимент по снижению гидравлического сопротивления нефти на магистральном трубопроводе «Тихорецк-Новороссийск»/ Трубопроводный транспорт нефти, №4, 1993, С.29-30.

18. Валиев М.И., Жолобов В.В., Тарновский Е.И. К вопросу о механизме действия высокомолекулярных полимерных противотурбулентных присадок/Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов, М., 2013. № 3. - С. 18-26.

19. Валиев М.И., Жолобов В.В., Варыбок Д.И., Морецкий В.Ю., Савинов С.А.

146

Об одном способе пересчета гидравлической эффективности противотурбулентных присадок на трубопроводах различного диаметра/ Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. - М., 2014. №2 1. - С. 12-19.

20. Валиев М.И., Хасбиуллин И.И., Зверев Ф.С., Несын Г.В. Факторы, влияющие на эффективность противотурбулентных присадок в дизельном топливе/ Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов, Т. 8 (2018), № 2, С. 224 - 231

21. Жолобов В.В., Несын Г.В., Зверев Ф.С., Хасбиуллин И.И., Валиев М.И. Применение противотурбулентных присадок на «горячих» нефтепроводах/ Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов, Том 8, №5, 2018. - С. 496 - 509.

22. Хасбиуллин И.И., Валиев М.И., Суховей М.В., Гареев М.М. Влияние асфальтено-смолистых веществ на эффективность противотурбулентной присадки / Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2019. Т. 9. №2. С. 144-150.

23. Соловьёв А.Н., Валиев М.И., Ляпин А.Ю., Сёмин С.Л., Зверев Ф.С., Несын Г.В., Коршак А.А., Тащилин А.В., Казаков В.В. Установка для оценки эффективности агентов снижения гидравлического сопротивления/ Патент РФ 2629884 С1. Опубл. 04.09.2017 Бюл. № 25.

24. Несын Г.В., Валиев М.И., Бортник В.В., Зверев Ф.С., Хасбиуллин И.И. Способ оценки эффективности противотурбулентной присадки. Патент RU 2659754, опубл. 03.07.18., Бюл. № 19.

25. Несын Г. В., Валиев М. И., Гареев М. М. Устойчивые к деструкции агенты снижения гидродинамического сопротивления углеводородных жидкостей / Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2019.Т. 9. № 6. С. 652-659.

26. Несын Г.В., Ширяев А.М., Валиев М.И., Ченцов А.Н., Федота В.И., Лисин

Ю.В. Способ получения противотурбулентной присадки суспензионного типа,

снижающей гидродинамическое сопротивление углеводородных жидкостей.

147

Патент РФ 248135. Опубл. 10.05.13 Бюл. № 13.

27. Мингазетдинов Р.Ф., Валиев М.И., Бортник В.В., Зверев Ф.С., Несын Г. В., Авдей А.В. Стенд для исследования агентов снижения гидравлического сопротивления при транспортировке нефти или нефтепродуктов по трубопроводу. Патент RU 2659747. Опубл. 03.07.2018, Бюлл. №19.

28. Зверев Ф.С., Мингазетдинов Р.Ф., Несын Г.В., Хасбиуллин И.И., Валиев М.И., Ляпин А.Ю. Устройство для исследования динамики выпадения парафинов. Патент РФ на полезную модель № 181217. Опубликовано: 06.07.2018 Бюл. № 19.

29. Forrest F. and Grierson G.A. Friction losses in cast iron pipe carrying paper stock, Paper Trade Journal, vol. 92, no. 22, pp. 39-41, 1931.

30 .Mysels K.J. Flow of thickened fluids. US Pat 2492173, published 27.12.1949.

31.Mysels K.J. Early experiences with viscous drag reduction, AIChE Chemical Engineering Progress Symposium Series III, vol. 67, pp. 45-49, 1971.

32. Motier J.F., Chou L.C., Kommareddi N.S. Commercial drag reduction: past, present, and future, in Proceedings of the ASME Fluids Engineering Division Summer Meeting, ASME, San Diego, Calif, USA, 1996.

33.Гареев М. М., Несын Г. В., Манжай В. Н. Результаты ввода в поток нефти присадки для снижения гидродинамического сопротивления. Нефтяное хозяйство, №10, С. 30-31, 1992.

34. Golda J. Hydraulic transport of coal in pipes with drag reducing additives, Chemical Engineering Communications, vol. 43, no. 1-3, pp. 53-67, 1986.

35. Wul G., Xu J., Miles J. Polymer drag reduction in large diameter coal log pipeline, in Proceedings of the International Technical Conference on Coal Utilization & Fuel Systems, vol. 23, pp. 889-900, 1998.

36.Kameneva M.V., Wu Z.J., Uraysh A. et al. Blood soluble drag-reducing polymers prevent lethality from hemorrhagic shock in acute animal experiments, Biorheology, vol. 41, no. 1, pp. 53-64, 2003.

37.Mostardi R.A., Thomas L.C., Greene H.L., VanEssen F., Nokes R.F. Suppression of atherosclerosis in rabbits using drag reducing polymers, Biorheology, vol. 15, no. 1, pp. 1-14, 1978.

38.Unthank J. L., Lalka S.G., Nixon J.C., Sawchuk A.P. Improvement of flow through arterial stenoses by drag reducing agents, Journal of Surgical Research, vol. 53, no. 6, pp. 625-630, 1992.

39. Fabula A.G. Fire-fighting benefits of polymeric friction reduction, Journal of Basic Engineering, vol. 93, no. 3, pp. 453-455, 1971.

40. Figueredo R.C.R. and Sabadini E. Firefighting foam stability: the effect of the drag reducer poly(ethylene) oxide, Colloids and Surfaces A, vol. 215, no. 1-3, pp. 7786, 2003.

41. Dembek G. and Bewersdorff H. W. Short-time increase of sewer capacity by addition of water-soluble polymers, GWF, Wasser/Abwasser, vol. 122, no. 9, pp. 392395, 1981.

42. Singh R.P., Singh J., Deshmukh S.R., Kumar A. The effect of grafted and ungrafted guar gum on turbulent flow of water and on hydraulic conductivity of soil, in Proceedings of the IUTAM Symposium on the Influence of Polymer Additives on Velocity and Temperature Fields, pp. 131-139, 1985.

43. Hellsten M., Oskarsson H. A drag-reducing agent for use in injection water at oil recovery, application: WO/2004/007630 (patent), 2004.

44.Yi Wang, Bo Yu, Jacques L., Zakin, Haifeng Shi. Review on drag reduction and its heat transfer by additives. Advances in Mechanical Engineering. 2015. Vol. 3. P. 1 -17. DOI: 10.1155/2011/478749.

45.Kawaguchi, Y., Li F.C., Yu B., & Wei J.J. Turbulent drag reduction with surfactant additives- Basic research and application to an air conditioning system. New trends in fluid mechanics research. Proceedings of the Fifth International Conference on Fluid Mechanics, Aug.15-19, 2007, Shanghai, China (pp. 29): Tsinghua University Press & Springer.

46.Dujmovich T. and Gallegos A. Drag reducers improve throughput, cut costs, Offshore, vol. 65, no. 12, pp. 1-4, 2005.

47. Повх И. Л. Техническая гидромеханика. - Л: Машиностроение, 1976. -

502с.

48. Sreenivasan K.R., White C.M. The onset of drag reduction by dilute polymer

149

additives, and the maximum drag reduction asymptote. J.Fluid Mech., 409:149-164, 2000.

49. Morgan S.E., McCormick C.L. Macromolecular drag reduction. A review of predictive theories and the effects of polymer structure. Prog. Polym. Sci. - 1990.-v.15. -№3.-p. 507-549.

50. Баренблатт Г.И., Булина И.Г., Зельдович Я.Б. и др. Об одном возможном механизме влияния малых добавок высокомолекулярных соединений на турбулентность. ПМТФ. - 1965.-№ 5.- С. 147-148.

51. Буевич Ю.А. К модели снижения сопротивления при введении частиц в турбулентный поток вязкой жидкости. Изв. АН СССР. - серия МЖГ. - 1970. -№2. -С. 114-120.

52. Merrill E.W., Smith K.A., Mickley H.S. et al. Study of turbulence of dilute polymer solutions in Quette viscometer // Trans. Soc. Rheol. - v.10. - p. 335-351 (1966).

53. Кобец Г.Ф. Объяснение эффекта Томса анизотропией вязкости раствора. ПМТФ. - 1969.- №1.- С. 107-111.

54. Повх И.Л., Ступин А.Б. О влиянии упругости растворов на снижение сопротивления. ПМТФ. - 1972. - №1. -С. 63-68.

55. Peterlin A. Molecular model of drag reduction by polymer solutes. Nature.-1970.-v. 227. - № 5258.- p. 596-599.

56. Tulin M.P. Proceedings of the 3rd International Conference on Drag Re duction (R.H.J. Sellin and R.T. Moses, eds), Bristol, UK, University of Bristol, Bristol, UK, 1984.

57. Walsh M. Theory of drag reduction in dilute highpolymer flows. Intern. Shipbuilding Progr. - 1967.- v.14.- № 152.-p. 134-139.

58. Васецкая Н.Г., Иоселевич В.А. О построении полуэмпирической теории турбулентности слабых растворов полимеров. Изв. АН СССР. - серия МЖГ. - 1970. - № 2. - С. 136-146.

59. Min T., Yoo J.Y., Choi H., Joseph D.D. Drag reduction by polymer additives in a turbulent channel flow. J. Fluid Mech. (2003), vol. 486, pp. 213-238.

60. Грязнов И.М., Кудин А.М. Исследование износа стали Ст. 5 струёй

разбавленных водных растворов высокополимеров. Инж. - физ. ж.- 1973. - т.25. -№

150

6. - С. 1059-1063.

61. Гурари М.Л., Иванюта Ю.Ф., Лущиков И.И. и др. Исследование кинетики растворения полиокса в воде. Инж. -физ. ж.- 1977. - т.32 - № 3. - С. 499-501.

62. Berman N.S. The influence of polymer additives on velocity and temperature fields (B Gambert ed.), p 293, Springer-Verlag, Berlin (1985).

63. Манжай В.Н. Теоретические и прикладные основы физ-хим. регулирования свойств нефтяных дисперсных систем. 2001. ч.3, c.71-81.

64. Манжай В.Н., Крылова О.А., Несын Г.В. Определение размеров макромолекул методом гидродинамического тестирования в турбулентном потоке. Высокомолек. соед. - 1999. - т. А 41.- № 3.- С. 560-562.

65. Манжай В.Н., Сарычева Г.А., Березина Е.М. Совместное использование вискозиметрического и турбореометрического методов для определения молекулярной массы полиакриламида. Высокомолек. соед., 2003, Серия Б, т. 45, № 2, с. 363 - 368.

66. Колосов Б.В. Применение термодинамики к задачам трубопроводного транспорта. Нефтегазовое дело: электронный научный журнал. 2014. №1, с. 534 -564.

67. Хойт Дж.У. Влияние добавок на сопротивление трения в жидкости. Теор. основы инж. расчетов, 2009, т.94, №2, с. 1-31.

68. Hoyer K., Gyr A. Turbulent velocity field in heterogeneously drag reduced pipe flow, J. Non-Newtonian Fluid Mech. 65, 221, 1996.

69. Bewersdorff H.W. and Ohlendorf D. The behavior of drag-reducing cationic surfactant solutions. Colloid Polym. Sci., 1988. p. 266. 941.

70. Waynick J.A. Method for improving the performance of engines powered by liquid hydrocarbon fuel. Пат. США 7264640 В2 / опубл. 04.09.2007.

71. Несын Г.В. Получение высокомолекулярных добавок, увеличивающих пропускную способность нефтепроводов: дисс. докт. хим. наук. Казань: Казан. гос. технол. ун-т, 2007.

72. https://www.liquidpower.ru/applications/heavy-crude/

73. Степанова Е.В. Экспериментальное исследование тонкой структуры

151

вихревого течения в жидкости со свободной поверхностью: дисс. канд физ.-мат. наук. Москва, 2009.

74. Choi H.J., Jhon M.S. Polymer-induced turbulent drag reduction// Industrial & Engineering Chemistry Research. 1996. Vol. 35. No. 9. P. 2993-2998. DOI: 10.1021/ie9507484.

75. Hoyt J.W. US Patent 3327522 «Turbulent friction measurement», опубл. 27.06.1967.

76. https://www.psl-systemtechnik.com/en/turbulence-rheometer.

77. Limpert J.C. Portable Turbulent Flow Comparison Rheometer. US Patent 3766773, pudlished 23.10.1973.

78. Несын Г.В. и др. Механизм действия, оценка эффективности и особенности получения полимерных антитурбулентных присадок для транспорта углеводородных жидкостей. Высокомолек. соед. Сер. А. 2012. Т. 54. № 1. С. 65-72.

79. Zhang Y. Correlations among surfactant drag reduction additive chemical structures, rheological properties and microstructures in water and water/co-solvent systems: Electronic Thesis or Dissertation. Ohio State University, 2005. URL: https://etd. ohiolink. edu/

80. Daily J.W., Nece R.E. Chamber Dimension Effects on Induced Flow and Friction Resistance of Enclosed Rotating Disks. Transactions of the ASME. Series D. 8. 1960. Pp. 217-232.

81. Муратова В.И. Оценка влияния противотурбулентных присадок на гидравлическую эффективность нефтепродуктопроводов: дисс. канд. тех. наук. Уфа, 2014.

82. Koos E., et al. Rheological measurements of large particles in high shear rate flows. Physics of Fluids 24, 013302, 2012.

83. Kulmatova D. Turbulent drag reduction by additives. PhD Thesis, University of Amsterdam, 2013; http://hdLhandle.net/! 1245/2.127400.

84. Hadri F., Guillou S. Drag reduction by surfactant in closed turbulent flow / International Journal of Engineering Science and Technology. 2010. V. 2(12). Pp. 687668792.

85. Hadri F. et al. Experimental Study on Drag Reduction by Surfactant Additives in Turbulent Pipe Flow / Wasserbaukolloquium 2006: Str mungssimulation im Wasserbau Dresdner Wasserbauliche Mitteilungen Heft 32. Pp. 337-344.

86. Kolmogorov A.N. The local structure of turbulence in incompressible viscous fluid for very large Reynolds numbers. Proceedings: Mathematical and Physical Sciences. 1990. Vol. 434. No. 1890. P. 9-13. URL: https://www.jstor.org/stable/51980 (дата обращения 11.05.2017).

87. Bazilevsky A.V.; Entov V.M., Rozhkov A.N. Liquid filament microrheometer and some of its applications. In: Third European Rheology Conference and Golden Jubilee Meeting of the British Society of Rheology; 1990; p. 41-43.

88. Bazilevskii A.V. et al. On orientational effects at breakup of jets and threads of dilute polymer-solutions . Doklady Akademii nauk SSSR. 1981. Vol. 257. No. 2. P. 336339.

89. Entov V.M., Hinch E.J. Effect of a spectrum of relaxation times on the capillary thinning of a filament of elastic liquid // Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. 1997. Vol. 72. Issue 1. P. 31-53. DOI: 10.1016/S0377-0257(97)00022-0.

90. Milligan, S.N. et al. Drag reduction of asphaltenic crude oils. Pat. USA 8022118 В2, published on 20.09.2011.

91. Bhardwaj A., Miller E., Rothstein J.P. Filament stretching and capillary breakup extensional rheometry measurements of viscoelastic wormlike micelle solutions. Journal of Rheology. 2007. Vol. 51. Issue 4. P. 693-719. DOI: 10.1122/1.2718974.

92. HAAKE CaBER™ 1. Quantifying the extensional properties of fluids. Product Specifications. URL: http://www.thermo.com.cn/resources/200802/file 856.pdf

93. Subhash N. Shah, Ahmed Kamel, Yunxu Zhou. Drag reduction characteristics in straight and coiled tubing - An experimental study / Journal of Petroleum Science and Engineering. 53(2006). Pp. 179-188.

93. Milligan S.N., Johnston R.L., Burden T.L., Dreher W.R., Smith K.W., Harris W.F. Drag reduction of asphaltenic crude oils. Заявка США 20130041094 A1 / опубл. 14.02.2013.

94. Ревель-Муроз П.А., Несын Г.В., Зверев Ф.С., Ляпин А.Ю. Полимерные

153

агенты снижения гидродинамического сопротивления для тяжёлой нефти. Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2016. № 4. С.42-47.

95. Burden T.L. Drag reduction of asphaltenic crude oils. Заявка США 20120004344 А1 / опубл. 05.01.2012.

96. Коновалов К.Б. Процессы синтеза и измельчения сверхвысокомолекулярных полимеров высших альфа-олефинов и аппараты для их реализации: дисс. канд. техн. наук. Томск, 2013.

97. Nesyn G.V., et al. Laboratory Evaluation of the Drag Reduction Additives Effectiveness. Procedia Chemistry, Volume 15, 2015, Pages 371-377. https://doi.org/10.1016/j.proche.2015.10.059;98.

98. Гареев М.М., Лисин Ю.В., Манжай В.Н., Шаммазов А.М. Противотурбулентные присадки для снижения гидравлического сопротивления трубопроводов / М.М. Гареев, Ю.В. Лисин, В.Н. Манжай, А.М. Шаммазов. - СПб.: Недра, 2013. - 228 с.

99. Артюшков Л.С. Динамика неньютоновских жидкостей / Л.С. Артюшков. - СПб.: Изд.центр СПбМТУ, 1997. - 459 с.

100. Мастобаев Б.Н., Шаммазов А.М., Мовсумзаде Э.М. Химические средства и технологии в трубопроводном транспорте нефти / Б.Н. Мастобаев, А.М. Шаммазов, Э.М. Мовсумзаде. - М.: Химия, 2002. - 295 с.

101. Ревель-Муроз П.А., Гареев, М.М., Мастобаев Б.Н., Альмухаметова Д.А., Шагиев Р.Г. Определение размеров экспериментальной установки для исследования эффективности противотурбулентных присадок. Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2016. №4. С. 11-17.

102. Ge W. Studies on the nanostructure, rheology and drag reduction characteristics of drag reducing cationic surfactant solutions: Ph.D. thesis. - Ohio, 2008. 455 p.

103. Кленин В.И., Федусенко И.В. Высокомолекулярные соединения / В.И. Кленин, И.В. Федусенко. - СПб.: Изд. «Лань», 2013. - 512 с.

104. Манжай В.Н., Абдусалямов А.В., Носикова Ю.Р. Влияние

154

высокомолекулярных эластомеров на турбулентное течение углеводородных жидкостей. Известия Томского политехнического университета. 2015. Т.326. №3. С.19-24.

105. Амфилохиев В. Б., Артюшков Л. С. Критерии подобия турбулентных течений разбавленных растворов полимеров и обобщенная зависимость для коэффициента трения // Известия РАН. Сер. Механика жидкости и газа. 1998. №4. С. 191-196.

106. Lowe R. The turbulent shear flow of dilute polymer solution a long chain polymers // A Thesis Presented for the Degree of Master of Engineering at University of Liverpool. 1969. №7. Р. 115.

107. Лурье М.В. Гидравлические расчеты перекачки дизельных топлив с антитурбулентными присадками // Транспорт и хранение нефтепродуктов. 1996. № 10-11. С. 18-20.

108. Седов Л. И., Васецкая В.А., Иоселевич В.А., Пилипенко В.Н. О снижении гидродинамического сопротивления добавками полимеров // В кн. Механика турбулентных потоков. М.: Наука, 1980. С. 7-29.

109. Горин Я., Норбери Д. Турбулентное течение разбавленных растворов по-лимеров // Инженерно-физический журнал. Т.27. № 5. С. 830-838.

110. 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. С. 32-37.

111. Ерошкина И. И. Повышение пропускной способности магистральных нефтепродуктопроводов на основе применения противотурбулентных присадок: Дис... .канд. техн. наук. М.: РГУнефти и газа им. И.М.Губкина, 2003. 146 с.

112. Хуссейн М. Н. Улучшение параметров работы нефтепроводов путем применения противотурбулентных присадок: Дис. .канд. техн. наук. Уфа: УГНТУ, 2009. 122 с.

113. Муратова В. И., Нечваль А. М. Выбор формулы для расчета

коэффициента гидравлического сопротивления при использовании

155

противотурбулентных присадок // Транспорт и хранение нефтепродуктов. 2008. № 2. С. 11-13.

114. On the Lambert W function/ R.M.Corless, G.H.Connet, D.E.Hare and other// Advance Computational Maths. 1996. Vol.5. P.329-359.

115. Гольянов А.И., Гольянов А.А., Михайлов Д.А.и др. Особенности работы магистрального нефтепровода с применением противотурбулентной присадки/. // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2013. №2. С. 36-43.

116. Шагиев Р.Г., Худякова Л.П., Альмухаметова Д.А. Масштабный переход при прогнозе гидравлической эффективности полимерных добавок с учетом деградации.//Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов, 2016, 4 (106), С. 102-111..

117. Бахтизин Р.Н., Гареев М.М., Лисин Ю.В., Мастобаев Б.Н. и др. Нанотехнологии для снижения гидравлического сопротивления трубопроводов/ Бахтизин Р.Н., Гареев М.М., Лисин Ю.В. и др. - СПб.: Недра, 2018. - 352 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справки о внедрении