Содержание к диссертации
Введение
1. Краткий обзор изучения методов воздействия на реологические характеристики высокопарафинистых нефтей в системе нефтепромыслового сбора и транспорта 8
1.1. Электроискровая обработка нефти 12
1.2. Электроимпульсная обработка 15
І.З.Обработка кавитацией 20
1.4. Ультразвуковая обработка 21
1.5.Обработка гидродинамическим вибратором 22
1.6. Обработка гидродинамическими измельчителями 24
Выводы 25
2. Теоретические основы разработки устройств для ударно- волнового воздействия на реологические свойства высокопарафинистой нефти 28
2.1. Влияние физических свойств нефти на кавитационные процессы 28
2.2. Определение давления насыщенных паров нефти 30
2.3. Влияние вязкости и поверхностного натяжения нефти на кавитационные явления 33
2.4. Коэффициент температурного запаздывания и критерий тепловой кавитации 34
2.5. Расчетные параметры кавитации 36
2.6. Выбор конструктивных решений 37
2.7.Кавитаторы 38
2.8.Измельчители 44
Выводы 46
3. Экспериментальные исследования по улучшению реологических свойств высокопарафинистых нефтей 47
3.1 . Параметры, характеризующие реологические свойства высокопарафинистой нефти при различных способах ее обработки. 47
3.2. Опытно-промышленная установка 50
3.3. Проведение экспериментов 54
3.4. Измерение расхода жидкой фазы 61
3.5. Измерение давления 62
3.6. Измерение температуры 62
3.7. Определение вязкости высокопарафинистой нефти при температуре застывания 62
3.8. Отбор проб высокопарафинистой нефти в процессе проведения экспериментов 63
Выводы 64
4. Анализ данных, полученных в результате выполненных экспериментальных исследований 66
4.1. Экспериментальные исследования на лабораторной модели... 66
4.2. Влияние времени хранения пробы после обработки на реологические параметры высокопарафинистой нефти 69
4.3. Влияние температуры на реологические параметры высокопарафинистой нефти 73
Выводы 86
5. Альтернативные методы улучшения реологических свойств высокопарафинистых нефтей 87
5.1 Метод улучшения реологических свойств высокопарафинистых нефтей путем обработки широкой фракцией легких углеводородов 87
5.2. Метод озонолиза в транспорте высоковязких нефтей 1U1
Выводы * -
Основные выводы и рекомендации 1и^
Список использованных источников 1и*
- Электроискровая обработка нефти
- Влияние физических свойств нефти на кавитационные процессы
- . Параметры, характеризующие реологические свойства высокопарафинистой нефти при различных способах ее обработки.
- Проведение экспериментов
Введение к работе
Актуальность темы. Вопросы повышения эффективности сбора и промыслового транспорта аномальных нефтей, в частности высокопарафинистых застывающих и высоковязких, в трубопроводах внутрипромыслового транспорта требует дальнейшего изучения.
За последние два десятилетия в области исследования методов воздействия на реологические свойства нефтей выполнено значительное число работ. Ведущее место в указанном направлении занимают работы, выполненные в Институте проблем транспорта энергоресурсов и в Производственном объединении «Южнефтепровод». Анализ полученных результатов свидетельствует о перспективности механических методов воздействия на реологические свойства нефти как по техническим, так и по экономическим показателям. Однако, разнообразные методы механического воздействия на транспортабельные свойства нефти изучены недостаточно, поэтому выбор для исследования метода ударного волнового воздействия, разработка установки для улучшения реологических свойств высокопарафинистых нефтей этим способом, и испытания таких установок имеют практическую направленность и научное содержание как исследование, не имеющее аналогов.
На основании изучения всей имеющейся информации и обобщения мирового опыта по методам воздействия на реологические свойства нефтей, а также на другие жидкие среды, явления происходящие в которых могут быть аналогичными с явлениями, происходящими в потоке нефти, представлены принципиально новые конструктивные решения, эффективность которых доказана экспериментально.
Поэтому исследование физико-химических и реологических свойств высокопарафинистых нефтей, научный поиск новых методов воздействия на их свойства является актуальным как для науки, так и нефтяной промышленности в целом.
Цель работы. Исследование влияния ударно-вс^^И^Щ^!^на
БИБЛИОТЕКА "
С Петербург
К
реологические свойства высокопарафинистых нефтей такие как начальное напряжение сдвига, вязкость при различных скоростях сдвига, температура застывания нефти, установление интенсивности восстановления реологических свойств нефти до исходных значений, определение расхода электроэнергии при оптимальных режимах обработки с последующим внедрением в промысловую практику результатов исследований. Задачи исследований.
1. Изучить влияние ударно-волнового воздействия на реологические
свойства высокопарафинистых нефтей.
Разработать устройства для ударно-волнового воздействия на высоко-парафинистые нефти.
Выявить, как изменяются реологические параметры высокопарафини-стой нефти при обработке ее измельчителем и кавитатором.
Разработать методологию выбора различных вариантов для обработки высокопарафинистой нефти.
Разработать технические средства для получения реагента для обработки скважин от отложений парафина.
4 6. Выработать новые подходы к механизму ударно-волнового воздействия на высокопарафинистые нефти. Альтернативные методы
Объекты изучения. Основным объектами изучения являются :
реологические параметры нефтей: их вязкость, динамическое и статическое напряжение сдвига, а также их температура застывания;
существующие и новые методы определения параметров высокопарафинистых нефтей;
существующие и новые физико-химические, механические методы воздействия на реологические свойства высокопарафинистых нефтей.
Научная новизна. Исследования, выполненные в данной работе, строились по схеме: теоретические разработки, лабораторные исследования процесса, стендовые испытания проводились на специально сконструированных установках или непосредственно действующих промысловых трубопроводах.
На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований, установлено, что ударно-волновое воздействие является эффективным методом и позволяет значительно улучшить реологические свойства высокопа-рафинистой нефти. Результаты исследований свидетельствуют о снижении начального напряжения сдвига до 20 раз; о длительности памяти обработанной нефти до двух месяцев; о том, что метод является малоэнергоемким.
В работе изложены новые взгляды на механизм ударно-волнового воздействия на высокопарафинистые нефти, которые позволяют с новых позиций подойти к разработке методов и средств осуществления этого воздействия, а также методов контроля за результатами воздействия.
Установлено, что обработка высокопарафинистых нефтей ударно-волновым воздействием позволяет получить значительный реологический эффект. На основании этих исследований предложен новый метод обработки высокопарафинистых нефтей.
Практическая ценность работы заключается в установлении факта улучшения транспортабельных свойств высокопарафинистых нефтей под влиянием ударно-волнового воздействия в разработке новых технологий, направленных на совершенствование существующих вариантов сбора и внутри-промыслового транспорта.
На основе проведенных исследований процессов сбора и транспорта с использованием новых технологических принципов были разработаны и защищены патентами Российской Федерации «Установка получения реагента для обработки нефтяных скважин» и «Способ получения реагента для обработки нефтяных скважин».
Достоверность результатов. Подтверждается сопоставлением результатов расчетов с результатами, полученными экспериментально на реальных трубопроводах и промышленном стенде.
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на:
Международном конгрессе нефтепромышленников в Уфе в апреле 1998
года.
Заседаниях Ученого Совета и семинарах Института химии нефти и природных солей Республики Казахстан.
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 7 работах, список которых приведен в конце реферата.
Объем работы. Диссертационная работа общим объемом 120 страниц машинописного текста состоит из введения, 5 глав, заключения (основных выводов и рекомендаций), 16 таблиц 35 иллюстраций. Список литературы включает 73 наименований.
Электроискровая обработка нефти
Начиная с 70-х годов Производственным Объединением «Южнефтепро-вод» выполнена значительная экспериментальная работа по применению электроискровой обработки нефти с целью улучшения ее реологических свойств. Объединение имеет авторские свидетельства СССР РФ и Республики Казахстан на способ и устройство для электроискровой обработки нефти. В работах принимал участие институт ВНИИСПТнефть.
Результатом этих экспериментальных работ явилось заключение о том, что высокопарафинистая мангышлакская нефть после электроискровой обработки имеет улучшенные реологические свойства, пониженную температуру застывания, причем положительные результаты сохраняются значительное время - 2-4 месяца, т.е. обладают значительной памятью.
В 1988-1990 г.г. в объединении «Харьковкоммунводопровод» проводились исследования электроискровой обработки воды с целью ее обеззараживания без применения химических реагентов. При значительном отличии поставленной цели физическая сущность процесса имеет много общего. Сущность электроискровой обработки заключается в том, что нефть, поступающая в реактор через перфорированные нетокопроводящее дно, потокам поддерживает барботаж (кипение) графитовых шариков, имеющих по сравнению с отверстиями дна, большие размеры. Барботаж графитовых шариков способствует хаотичному замыканию электрической цепи «наружная оболочка реактора - графитовые шарики - центральный стержень реактора», способствуя появлению электрической дуги в разных точках.
Физическая сущность воздействия на реологические свойства обрабатываемой нефти заключена в появлении электрической дуги: высокая температура в зоне электрического разряда вызывает мгновенное появление газового пузыря, вызывая распространение в массе волну уплотнения с последующим захлопыванием указанного газового пузырька. Частное чередование кратковременной волны высокого давления с разрежением сопровождается высоким градиентом давления (dp/dx), разрушающим межмолекулярные связи в пара-финистых образованиях, происходит расщепление сгустков.
Установлено, что одна и та же нефть, с постоянным процентным содержанием парафинов, может обладать различными реологическими свойствами, в зависимости от размеров парафиновых образований. Чем мельче раздроблены сгустки, содержащиеся в нефти, тем лучше реологические свойства нефти. Частицы парафинов, находящиеся в движении внутри нефти, соприкасаются друг с другом, между ними восстанавливаются межмолекулярные связи, что в конечном результате приводит к появлению, со временем, крупных парафиновых образований с соответствующим ухудшением реологических показателей нефти. Есть основания полагать, что процесс возврата реологических свойств нефти к исходным будет тем длительнее, чем мельче раздроблены сгустки (длительность «памяти»).
Обобщая изложенное, следует констатировать, что на основании выполненных экспериментальных работ получены весьма важные результаты и закономерности. Однако, электроискровая обработка нефти не получила промышленного применения, на наш взгляд, по двум причинам: 1. В процессе электроискрового разряда из графитовых шариков происходит отрыв графитовой пыли с последующим удалением частиц графита потоком нефти. Шарики уменьшаются в размерах, уменьшается частота электрических разрядов, т.е. не удается стабильно поддерживать режим обработки в течение длительного времени; 2. Температура нефти на входе в реактор и на выходе из него отличается значительно, т.е. велики энергетические потери на нагрев потока нефти. Для демонстрации величины энергетических потерь приведем некоторые расчеты. При электроискровой обработке, обеспечивающей наилучшие результаты по реологическим свойствам нефти, зафиксирована разность температур нефти на входе в реактор и на выходе из него At = 35 С. Распространим это для промышленных условий. При диаметре трубопровода 1020 мм, средней скорости потока нефти 1 м/с, и удельном весе нефти 0,88 т/м , ежесекундная производительность составляет 0,6908 тонн. Для разогрева указанной массы нефти на 35 С, при ее теплоемкости 0,5 ккал/кгтрад, ежесекундно требуется 0,6908-103-35-0,5 = 12089 ккал. С учетом механического эквивалента тепла 427 кГм/ккал, расходуемая тепловая энергия равна: 12098-427 = 5162003 кГм. Поскольку ведутся расчеты расходуемой ежесекундной энергии, мощность N равна: N = 5162003:102 = 50608 кВт . Таким образом, рассмотренный способ электроискровой обработки обеспечивает положительный эффект благодаря ударно-волновому воздействию на нефть, при этом сопутствующее тепловыделение характеризуется большим энергопотреблением. Поскольку расчетные соотношения носят демонстрационный (принципиальный) характер, здесь и далее коэффициент полезного действия принят равным единице. 1.2 Электроимпульсная обработка При схожести физической сущности электроимпульсной обработки с электроискровой, технологическая сторона имеет свои специфические особенности. Электрический разрядник, помещенный в нефти, и питающийся от генератора импульсов, образовывает электрическую дугу, используя энергию, накопленную в конденсаторах генератора импульсов. Как работа генератора импульсов, так и разрядника принципиально знакомы специалистам. Интенсивное тепловыделение за кратчайший срок в зоне электрического разряда вызывает испарение жидкой массы, и разрядник окружается ионизированным газом, который ударным образом вытесняет жидкую массу, а ударная волна распространяется со скоростью звука в жидкой среде. Описанное явление известно в науке и технике как электрогидравлический эффект, и при его помощи получают волну давления, измеряемую в несколько тысяч кГс/см . Электрогидравлический эффект получил применение для дробления абразивов, уничтожения болезнетворных микроорганизмов, приготовления суспензий и др.
Влияние физических свойств нефти на кавитационные процессы
В данной работе, в отличие от уже известных способов обработки высо-копарафинистых нефтей таких как химические методы, например применение депрессаторов, состав которых и дозировка в каждом конкретном случае подбирается экспериментально; тепловые методы воздействия, включающие, например путевой подогрев нефти в печах; механические методы воздействия, например электроискровая обработка нефти, представлены принципиально новые методы, в основу которых заложены процессы кавитации. Предложены конструктивные решения, реализующие предлагаемые методы.
Под кавитацией, в общем смысле слова, понимается появление в капельной жидкости областей (каверн), заполненных парами и газами, выделившимися из жидкости. Кавитация относится к нестационарным явлениям и происходит в тех случаях, когда абсолютное давление в какой-нибудь области капельной жидкости упадет ниже некоторого критического значения Ркав, при котором возникает разрыв сплошности потока и образуются каверны, заполненные парами или газами.
В нефти наблюдаются три вида кавитации, зависящие от характера фазовых превращений: - паровая кавитация, определяемая инерционным развитием газовых пузырьков за счет поступления в них паров из близлежащих слоев жидкости. Паровая кавитация происходит в том случае, когда в зародыше кавитации содержится пренебрежимо малый объем газа, а давление в жидкости падает ниже давления насыщенных паров.
При этом под зародышами (ядрами) кавитации понимают мельчайшие газовые пузырьки, образующиеся и стабильно находящиеся в микроскопических трещинах на смачиваемых поверхностях взвешен ных или обтекаемых в потоке твердых тел, частиц; - газовая кавитация, практикуемая как диффузия растворенного в жидкости газа в ядро кавитации. Основное отличие газовой кавитации от паровой состоит в том, что она происходит при давлении выше давления насыщенных паров; - смешанная кавитация возникает при падении давления в жидкости ниже давления насыщенных паров, но кавитационные пузырьки при этом образуются как из газовых зародышей, так и из зародышей с пренебрежимо малым количеством газа.
Одна из особенностей кавитационного процесса при перекачке нефти — существенное влияние термодинамических свойств нефти. Это хорошо видно на примере расширения начальных пузырьков при паровой кавитации. В случае существования паровой каверны (подкаверной в данном случае будем принимать полость в виде пузырька, заполненную паром) кавитация обеспечивается непрерывным процессом испарения, происходящим при теплопередаче от стенки каверны.
Поскольку источники тепла отсутствуют, предполагается, что необходимое для испарения тепло отбирается из окружающей каверну жидкости. Местное самоохлаждение жидкости, окружающей каверну при образовании кавитационных пузырьков, может существенно снизить давление паров нефти в каверне.
Анализ термодинамических свойств товарных нефтей [51] показывает, что разность давления насыщенных паров на входе обтекаемого объекта и давления в каверне определяется градиентом давления насыщенных паров, температурой, удельной теплоемкостью жидкости, плотностью пара и жидкости.
Помимо термодинамических свойств, на возникновение кавитации, интенсивность ее развития влияют давление насыщенных паров нефти, крутизна кривой зависимости давления насыщенных паров нефти от температуры, вязкость, поверхностное натяжение, количество растворенного и свободного газа, время пребывания нефти в зоне с пониженным давлением, характер потока (ламинарный или турбулентный) и т.д. Анализ физической сущности явлений, происходящих при кавитации в гидравлических системах нефтеперекачивающих станций, показывает, что основными физическими свойствами, которые следует учитывать при кавитации в нефти, являются давление насыщенных паров, термодинамические параметры (теплоемкость, теплота парообразования, удельный объем пара), поверхностное натяжение, вязкость, а также характер распределения и количество растворенных и нерастворенных газов.
. Параметры, характеризующие реологические свойства высокопарафинистой нефти при различных способах ее обработки.
Прежде чем перейти к раскрытию выполненных исследований, полученных результатов, коснемся некоторых символов, характеристик и параметров, которые использованы в предлагаемой работе. Парафинистые и высокопара-финистые нефти относятся к неньютоновским жидкостям и обладают физико-химическими свойствами, которые значительно отличают их от ньютоновских жидкостей.
К таким параметрам относятся статическое и динамическое напряжения сдвига, пластическая вязкость, плотность, температура застывания. Исследование этих параметров осуществлялось с использованием ротационного вискозиметра «Реотест-2» производства Германской Демократической Республики. Принцип его действия основан на регистрации сопротивления вращению цилиндра в неподвижном стакане, в кольцеобразном зазоре между которыми расположена исследуемая жидкость. Техническая характеристика «Реотест-2»: - диапазон вязкостей 1... 1,8-10 мПа-с; - диапазон касательных напряжений 1,6...3-103 Н/м2; - диапазон скорости сдвига 0,2... 1,3 103 сек _; - граница погрешности ±3.. .4%. Исследования на «Реотест-2» проводились в соответствии с требованиями методики «Определение реологических параметров высокозастывающих нефтей» (РД 39-0147103-329-86), разработанной ВНИИСПТнефть, г.Уфа. Основные ее положения сводились к следующему:
Испытания каждого образца нефти начинались с максимальной температуры (70С) с последовательным переходом к ее более низким значениям: 50, 40, 35, 30 и 25С. При каждой температуре проводилось термостатирование образца не менее 30 минут. После термостатирования измерения начинались с минимальной скорости вращения цилиндра. В этот момент определялась величина статического напряжения сдвига. Далее скорости вращения последовательно увеличивались. При каждом фиксированном ее значении определялось соответствующее ей напряжение сдвига.
При достижении области температур, где ощутимо начинают проявлять себя вязкопластичные свойства (значительный рост динамического напряжения сдвига), измерения проводились при обратном ходе, т.е. определения продолжались от максимальной скорости с последующим последовательным снижением скорости вращения цилиндра. Замеренные значения напряжения сдвига при обратном ходе принимались за истинные.
По результатам исследований было отмечено, что нефти при температуре 35 С и ниже имеют ярко выраженные неньютоновские свойства и относятся к нелинейным вязкопластичным средам (модель Балкли-Гершеля), т.е. на рео-граммах- зависимости напряжения сдвига от градиента скорости сдвига имеется искривление в сторону оси ординат в определенном интервале изменения скорости сдвига (O-Sn, с"1). Выше названного интервала они линейны. При температуре 40С и выше данные нефти приобретают ньютоновские свойства. Экстраполируя линейный участок на ось напряжений, определяли динамическое напряжение сдвига. Определяя тангенс угла наклона линейного участка кривой к оси скорости сдвига, определяли пластическую вязкость.
Статическое напряжение сдвига определяли по максимальному показанию регистрирующего прибора в момент начала вращения цилиндра при максимальной скорости. Обработка высокопарафинистой нефти для улучшения ее реологических свойств осуществлялась с помощью механических устройств, в основу которых был заложен принцип ударно-волнового воздействия. Для этого было использовано два узла обработки нефти, смонтированные на опытно-промышленной установке и соединенные параллельно — это вращающийся измельчитель и кавитатор. Исследование ударно-волнового воздействия на нефть проводилось отдельно кавитатором, измельчителем и двойная обработка - это измельчителем, затем кавитатором. Эффективность ударно-волнового воздействия на нефть определялась сравнением с параметрами необработанной нефти.
Конструктивные особенности и принцип действия кавитатора и измельчителя представлены в следующей главе. Для решения поставленных задач по выявлению влияния различных методов воздействия на реологические свойства высокопарафинистых нефтей и характеризующие их параметры, полученные при различных способах обработки высокопарафинистых нефтей, необходимо располагать надежными экспериментальными данными. В виду большой сложности процессов движения парафинистых и высокопарафинистых нефтей получение этих данных возможно только опытным путем. Несмотря на то, что такие исследования ведутся в течение длительного времени как в России , так и за рубежом, таких данных чрезвычайно мало. Количество экспериментов, проведенных до настоящего времени, не может идти ни в какое сравнение с объемом экспериментов над движением потоков с ньютоновскими жидкостями. Недостаточное развитие экспериментальных исследований объясняется в большей степени трудностями их проведения, которые возрастают в связи с необходимостью более детально учитывать все факторы, влияющие на течение таких нефтей. Например, изменение динамического напряжения сдвига, из-за которого возникают всевозможного рода трудности, можно проследить только путем экспериментальных исследований. К тому же опубликованные данные базируются на экспериментальном материале, полученном в основном на лабораторных стендах, в узком интервале изменения физических свойств компонентов высокопарафинистых нефтей и при давлении, близком атмосферному. Из накопленных материалов сделать обобщенные выводы, достаточно достоверные и однозначные, чтобы их можно было использовать при технических расчетах, до настоящего времени не представляется возможным. Для большинства исследователей является уже бесспорным, что надежные выводы можно получить только методом сравнительного анализа, широкого изучения и обобщения процессов, связанных с течением парафинистых и высокопарафинистых нефтей. За последние два десятилетия наметилось направление по улучшению реологических свойств высокопарафинистых нефтей с помощью устройств в основу которых заложено ударно-волновое воздействие на структуру парафинистых образований. В этом направлении выполнен значительный объем работ. Ведущее место в указанном направлении занимают работы, выполненные в институте Проблем транспорта энергоресурсов, в ПО «Южнефтепро-вод». Анализ результатов выполненных работ свидетельствует о перспективности механических методов воздействия на реологические свойства нефти, как по техническим, так и по экономическим показателям. На основании изучения всей имеющейся информации и обобщения мирового опыта по воздействию на реологические свойства нефтей, а также воздействия на жидкие среды, могущие иметь непосредственное отношение к явлениям, происходящим в потоке нефти, представлены принципиально новые конструктивные решения, эффективность которых может быть доказана путем проведения экспериментальных исследований.
Проведение экспериментов
Нефть из емкости 1 через задвижки 4 и 20 поступает на прием центробежного насоса 21. Экспериментальный трубопровод теплоизолирован, кроме того, нефть в емкости 1 посредством расположенного в ней пароподогревателя нагревается до температуры 34-38 С. Насосом 21 нефть подается через за движки 22, 10, 38 и давление на выходе из задвижки 38 фиксируется манометром 24. Под давлением, развиваемым насосом 21, нефть продавливает нефтяную пробку через открытые задвижки 28,29, 30, 31, 16, 17в емкость 3. Таким образом, манометр 23, расположенный в непосредственной близости от насоса 21, характеризует режим работы насоса, а манометр 24 характеризует усилие страгивания застывшей нефтяной пробки. При проведении указанных экспериментов использовались следующие зависимости, описывающие: - сопротивление сдвигу Рсоп = Tfd-L-Тсд, (3.1) где d - внутренний диаметр трубопровода; L - длина застывшей нефтяной пробки; тсд - статическое сопротивление сдвигу; - сдвигающая сила Рсдв=—Р, (3.2) 4 где Р давление по манометру 24. Страгивание происходит при равенстве (3.1 и 3.2), отсюда _ dP Таким образом, фиксируя давление по манометру 24 в момент страгивания застывшей нефтяной пробки, есть возможность количественно оценить статическое напряжение сдвигу исходной, а также различными способами обработанной нефти. Для получения сопоставимых результатов было условлено, что страгивание производится при температуре (показания термометра 25) 25 С, нефть в экспериментальном трубопроводе хранилась 2 суток.
При погодных условиях, характеризующихся температурой в ночное время + (15-19) С, а в дневное время + (34-42) С, производилось наблюдение за показаниями термометра 25: в утренние часы в процессе повышения температуры, в вечерние - понижения температуры. При достижении показания термометра ожидаемой величины включался насос для продавливания нефтяной пробки. Для наглядности приводим величины статического напряжения сдвига, рассчитанного по формуле (3.3) по данным экспериментов в утренние и вечерние часы. Утренние часы: 43,4; 51,0; 48,6 Н/м2; Вечерние часы 166,0; 181,5; 177,5 Н/м2 . (По лабораторным исследованиям, среднее значение сопротивления сдвигу равно 125,6 Н/м ). Результаты, полученные в условиях повышения температуры окружающего воздуха и понижения ее, сильно отличаются. Они дают основание для предположений о том, что общепринятая методика измерения температуры нефти в трубопроводе в среднем его сечении для исследования в граничных слоях дает искаженные результаты. Так, в утренние часы, при повышении температуры окружающего воздуха, в первую очередь нагреваются слои нефти, прилегающие к стенкам трубопровода. При температуре 25 С в среднем сечении трубы граничные слои имеют температуру выше температуры застывания нефти, и нефть представляет сгусток, смазанный по периферии жидкой массой.
Легкость страгивания с места такого сгустка очевидна. В вечернее время при понижении температуры окружающего воздуха, в первую очередь остывают слои нефти, непосредственно прилегающие к внутренней стенке трубопровода. При достижении температуры 25 С в среднем сечении нефтяная пробка в целом оказывается застывшей, с прочной адгезией с внутренней стенкой трубопровода. По результатам указанных предварительных экспериментов, а также учитывая, что статическое сопротивление сдвигу отражает физические явления, происходящие в граничном слое, было признано недопустимым изучение указанного реологического параметра на базе температурного режима в среднем сечении.
Для измерения температуры нефти в непосредственной близости от внутренней поверхности трубы, через просверленное отверстие диаметром 2 мм вводилась термопара типа TXK-XVIII из хромель-копеля (90 % Ni + 10 % Сг - 56 % Си + 44 % Ni). Характеристики следующие: хромель 0,5 мм, окраска фиолетовая, электроотрицательный; копель 0,5 мм, окраска желтая, электроположительный. Пара обеспечивает электродвижущую силу (э.д.с.) при t=100C, to = 0 С - 6,9 мв, причем в соответствии с градуировочным графиком, в указанных пределах температур зависимость линейная. Для измерения тер-мо-э.д.с. использовали милливольтметр с пределом измерений 0...5 мв. При цене деления шкалы милливольтметра 0,05 мв, точность отсчета температуры составляла ± 0,7 С.
