Historial de aplicaciones del reductor de fricción en el campo petrolífero

El concepto de reducción de la resistencia al arrastre se prosí por primera vez en la década de 1940. A principios del siglo XX, los bomberos de Nueva York utilizaron polímeros solubles en agua para aumentar el flujo del sistema de drenaje. En 1948, se disolvió una pequeña cantidad de polimetilmetacrilato (PMMA) en clorobenceno, y la resistencia a la fricción se pudo reducir en aproximadamente 50%. A finales de la década de 1960, los productores de petróleo de los Estados Unidos pudieron utilizar el agente de reducción de arrastre para transportar y mejorar la entrega de oleoductos de crudo a través del oleoducto Asga y tuvo un gran éxito. Después de eso, la tecnología de reducción de resistencia se desarrolla aún más y se usa ampliamente. En la década de 1980, China también comenzó a desarrollar y probar agentes antiarrastre domésticos y llevó a cabo pruebas de tamaño mediano en oleoductos nacionales de petróleo crudo. El rendimiento de los productos había alcanzado el nivel de países extranjeros a principios de la década de 1970. En los últimos años, El Centro de I + D de Petrochina Pipeline ha llevado a cabo el trabajo de investigación del agente de reducción de arrastre, y ha obtenido el éxito. El rendimiento del producto de la serie de agentes de reducción de arrastre ha alcanzado el nivel internacional de productos similares.

La base de aceite DRA se analiza a partir de su estructura, la mayor parte de la cual es un polímero con una cadena de flujo o una cadena larga con menos cadenas laterales. Este agente polímero puro es un sólido gomoso, generalmente disuelto en una solución de hidrocarburo (queroseno). 10% de la solución de agente de reducción de arrastre es viscoelástico muy viscoso. Es más difícil de fluir y se puede dibujar seda muy larga. El reductor de polímero puede disolverse en petróleo crudo o aceite, pero no es soluble en agua. Ythe cadena larga está rizada en el caso del agua. La Solución del agente de reducción de arrastre es de Newton fuerte. La viscosidad a baja velocidad de cizallamiento es tan alta como 3000Pa.S y no se descompone por debajo de 120 ℃. Es relativamente estable.

La reducción de arrastre es un fenómeno de turbulencia especial. El efecto de reducción de arrastre es una manifestación macroscópica del efecto de reducción de arrastre en el campo turbulento. Es una función puramente física. Las moléculas de los agentes reductores de arrastre y las moléculas de aceite no interactúan, ni afectan las propiedades químicas de los productos petrolíferos, pero están estrechamente relacionadas con las características del flujo. En El flujo turbulento, la velocidad de movimiento de la partícula del fluido cambia aleatoriamente, formando vórtices grandes o pequeños. Y el vórtice a gran escala absorbe energía del fluido para deformar, romper y transformarse en un pequeño vórtice. El vórtice de pequeña escala también se conoce como vórtice disipador, que se debilita y cede bajo la acción de la fuerza viscosa. La energía que transporta se convierte en calor y se disipa. Debido al esfuerzo cortante y la fuerza viscosa de la pared de la tubería, esta transformación es más grave en la capa límite de la pared cercana de la tubería.

Después de añadir el agente de reducción de arrastre a la tubería, el agente de reducción de arrastre en fase continua se dispersa en el fluido. Por su característica viscoelástica, la cadena larga molecular se forma aguas abajo del flujo natural y el microelemento afecta directamente a los macroelementos fluidos. La fuerza radial del microelemento fluido actúa sobre el microelemento del agente de reducción de arrastre distorsiona y hace girar la deformación. El agente de reducción de la gravedad ofdrag resiste la fuerza anterior y el efecto del microelemento fluido, cambiando la dirección y el tamaño del macroelemento fluido, hacer que parte de la fuerza radial se convierta en paralelo a la fuerza axial, reduciendo así el trabajo consuma. En la macro, obtuvo el efecto de reducir la pérdida de fricción.