ЗАСТОСУВАННЯ ПРИКЛАДНИХ ПРОГРАМ ДЛЯ РОЗРАХУНКІВ ТЕПЛОГІДРАВЛІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОТОКУ НАФТИ

Анотація

Представлені результати моделювання неізотермічного руху нафти на ділянці магістрального нафтопроводу. Наголошується, що вирішення проблеми пошуку ефективного транспортування нафти по системі нафтопроводів є актуальним питанням, яке пов'язане з встановленням раціональних режимів перекачування. Визначена доцільність застосування сучасних методів математичного програмування та прикладних програм, при цьому використання сучасних прикладних програм потребує безпосередньої участі користувачів-програмістів, що мають уявлення стосовно предметній області розробки. Визначено, що для дослідження теплових та гідравлічних характеристик потоку нафти в нафтопроводі необхідно врахування багатьох факторів та коректність вибору визначальних. Представлені основні етапи складання моделі процесу транспортування нафти, які містили побудову геометрії нафтопроводу в програмі Fusion360, складання фізико-хімічної моделі нафти в програмі PVTSim Nova, моделювання теплообміну та гідродинаміки в програмі COMSOL Multiphysics. Наведений приклад розрахунку транспортування підігрітої в’язкої нафти, при якому нафта надходить в магістральний нафтопровід при температурі 50 ^оС, трубопровід є підземний дрібного закладення на глибині 0,9 м. Досліджувалась зміна температури нафти за перетином каналу та довжиною з урахуванням витрат в навколишнє середовище. Доведено, що зниження температури грунту супроводжується зниженням температури нафти, що відповідає фізичної картині охолодження рухомої рідини в трубопроводі. Температура по перетину змінюється також відповідно фізичним законам, що свідчить про доцільність використання обраної програми для теплових розрахунків. По результатам моделювання отримані дані за швидкістю нафти та зміною тиску по довжині нафтопроводу. Представлені дані по зміні тиску враховують витрати по довжині нафтопроводу, проте можливе включення в програму також різниці геодезичних висот та витрати на місцевих опорах.