способ очистки внутренней полости газопровода

Формула изобретения

Способ очистки внутренней полости газопровода, включающий проталкивание газом вдоль внутренней полости газопровода гелеобразного вязкоупругого поршня, отличающийся тем, что гелеобразный поршень формируют из двух разноплотностных частей путем последовательной подачи во внутреннюю полость газопровода двух порций гелеобразной массы, при этом первая порция гелеобразной массы имеет плотность, равную плотности очищаемых скоплений, а вторая порция меньше плотности первой порции и меньше 1.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, в частности, может быть использовано для очистки внутренней полости газопроводов.

Известен способ очистки внутренней полости газопровода, включающий проталкивание газом гелеобразного вязкоупругого поршня во внутренней полости газопровода [1].

При этом в газопровод подаются механический и гелеобразный вязкоупругие поршни. Гелеобразный поршень формируется перед механическим плотной пробкой, заполняя внутреннее сечение газопровода. При соприкосновении с твердыми загрязнителями гелеобразный поршень поглощает тонкий слой твердых частиц, огибая препятствия, продвигается по трубопроводу до соприкосновения пористого механического поршня с загрязнениями. В результате перепад давления увеличивается и механический поршень сдвигает загрязнения с повышенной скоростью и перемешивает их с гелем гелеобразного поршня. При этом осуществляется очистка трубопровода от загрязнений. Недостатком способа является то, что применение механического поршня существенно ограничивает использование способа, в частности, для трубопроводов переменного сечения, телескопических трубопроводов и т.д. Кроме того, недостатком является необходимость создания высоких давлений. Помимо этого, механический поршень может застревать в трубопроводе.

Таким образом, известный способ имеет низкую эффективность, связанную ограниченной областью применения и высокими энергетическими затратами.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности очистки газопровода за счет снижения энергетических затрат и повышения качества очистных работ.

Технический результат достигается тем, что в способе очистки внутренней полости газопровода, включающем проталкивание газом гелеобразного вязкоупругого поршня вдоль внутренней полости газопровода, гелеобразный поршень составляется из двух разноплотностных порций. Первая порция гелеобразного поршня имеет плотность, равную плотности очищаемой массы (вода, конденсат, мехпримеси), а вторая порция гелеобразного поршня имеет плотность меньше плотности первой порции и меньше 1.

Таким образом, при использовании предлагаемого изобретения в первую очередь в трубопровод подается порция гелеобразной массы с плотностью, равной плотности очищаемых скоплений, а за ней следом порция гелеобразной массы низкой плотности. Таким образом формируется гелеобразный вязкоупругий разноплотностный поршень. При этом первая часть гелеобразного поршня ввиду высокой плотности занимает не все сечение трубопровода, очищая его от наиболее тяжелых накоплений и жидкости. Вторая часть гелеобразного поршня, занимающая все сечение трубопровода, осуществляет проталкивание первой части гелеобразного поршня, а также очищает трубопровод от менее тяжелых загрязнений, не очищенных первой частью гелеобразного поршня.

В качестве первой порции гелеобразного поршня в способе может быть использован следующий состав, мас.%:

0,5-1,0% Водный раствор полиакриламида (ПАА) - 90-99

0,2-0,3% Водный раствор сшивателя - 1-9

В качестве второй порции следующий состав, мас.%:

0,5-1,5% Водный раствор ПАА - 85-90

0,1-0,3% Водный раствор сшивателя - 1-6

0,2-0,5% Водный раствор поверхностно-активного вещества (ПАВ) - 3-8

0,3-1,0% Водный раствор конденсированной сульфит спиртовой барды (КССБ) - 3-5

В качестве сшивателя и в первый и во второй порции гелеобразного поршня используют соль поливалентного металла. При этом, если в качестве соли поливалентного металла используют более доступный в реальных условиях бихромат натрия или калия, то в состав для придания ему устойчивости вводят КССБ. Наличие в составе ПАВ и КССБ позволяет получить гелеобразный вязкоупругий поршень плотностью меньше 1, охватывающий все сечение газопровода разного диаметра и стабильный к проталкиванию его газом.

В качестве ПАВ можно использовать сульфанол.

Способ проверен в лабораторных условиях. Опыты проводились на модели газопровода из стандартных стеклянных труб разного диаметра, рассчитанных на давление 0,4 МПа. Общая протяженность стеклянного трубопровода составила 4 м. В качестве загрязнений применялись песок, вода, конденсат.

На входе в модель создавали поршень, состоящий из двух разноплотностных частей, путем последовательной подачи в стеклянный трубопровод двух порций гелеобразной массы. Первая порция составлена в мас.% из:

0,7% Водного раствора ПАА - 95

0,25% Водного раствора сернокислого хрома - 5

Вторая порция составлена в мас.% из

1% Водного раствора ПАА - 85

0,2% Водного раствора бихромата натрия - 5

0,3% Водного раствора сульфанола - 6

0,2% Водного раствора КССБ - 4

Первая порция имела плотность 1,05 г/см.³

Вторая порция имела плотность 0,8 г/см³.

Гелеобразный поршень проталкивался вдоль внутренней полости стеклянного трубопровода под давлением газом 0,1 МПа и открытом выходе.

Оценка степени очистки газопровода оценивалась на основе отношения массы вынесенного загрязнения к общей массе загрязнений (C = (m₁/m₀)100%, где m₁ - масса вынесенного загрязнения; m₀ - общая масса загрязнения).

В процессе движения гелеобразных поршней с помощью образцовых манометров определяли также давление, при котором продавливался поршень. Аналогичные опыты были проведены для прототипа. Результаты приведены в таблице.

Как видно из таблицы, показатели предлагаемого способа существенно превосходят показатели прототипа.

В промысловых условиях способ осуществляется в следующей последовательности. В зависимости от геометрических параметров трубопровода рассчитываются необходимые объемы двух порций гелеобразного поршня. Указанные порции готовятся непосредственно перед применением в агрегате ЦА-400. Далее в газопровод последовательно подаются первая и вторая порции гелеобразного поршня, после чего они проталкиваются по газопроводу газом.

Предложенное изобретение существенно отличается от существующих. Эффект достигается за счет снижения энергетических затрат и повышения степени очистки трубопровода.

Источник информации

1. В. Бурных, И.Дутчак, Л.Ковалева и др. Исследование технологического процесса очистки газопроводов гелями и области их применения. Нефтяник, N 3 - 1994. - С.29-32р