Histórico de aplicação do redutor de atrito em campos petrolíferos

O conceito de redução de arrasto foi propulsado pela primeira vez na década de 1940. No início do século 20, os bombeiros em Nova York usaram polímeros solúveis em água para aumentar o fluxo do sistema de drenagem. Em 1948, uma pequena quantidade de polimetilmetacrilato (PMMA) foi dissolvida em clorobenzeno, e a resistência ao atrito pode ser reduzida em cerca de 50%. No final dos anos 1960, os produtores de petróleo nos Estados Unidos puderam usar o agente de redução de arrasto para transportar e melhorar a entrega de oleodutos de petróleo bruto através do oleoduto Asga e teve um grande sucesso. Depois disso, a tecnologia de redução de arrasto é desenvolvida e amplamente utilizada. Na década de 1980, a China também começou a desenvolver e testar agentes anti-arrasto domésticos e realizou testes de médio porte em oleodutos domésticos de petróleo bruto. O desempenho dos produtos atingiu o nível de países estrangeiros no início dos anos 1970. Nos últimos anos, o Petrochina Pipeline R & D Centertem realizado o trabalho de pesquisa do agente de redução de arrasto e obteve o sucesso. O desempenho do produto da série do agente de redução de arrasto atingiu o nível internacional de produtos similares.

O DRA à base de óleo é analisado a partir de sua estrutura, a maioria dos quais é um polímero com uma cadeia de fluxo ou uma cadeia longa com menos cadeias laterais. Este agente de polímero puro é um sólido de borracha, geralmente dissolvido em uma solução de hidrocarboneto (querosene). 10% da solução de agente de redução de arrasto é viscoelástico muito viscoso. É mais difícil de fluir e pode ser elaborado seda muito longa. O redutor de polímero pode se dissolver em óleo bruto ou óleo, mas não é solúvel em água. A longa cadeia é enrolada no caso da água. A solução do agente de redução de arrasto é de Newton forte. A viscosidade sob baixa taxa de cisalhamento é tão alta quanto 3000Pa.S e não se decompõe sob 120 °C. É relativamente estável.

A redução de arrasto é um fenômeno especial de turbulência. O efeito de redução do arrasto é uma manifestação macroscópica do efeito da redução do arrasto no campo turbulento. É uma função puramente física. As moléculas de agentes de redução de arrasto e as moléculas de óleo não interagem, nem afetam as propriedades químicas dos derivados de petróleo, mas estão intimamente relacionadas às características do fluxo. No fluxo turbulento, a velocidade de movimento da partícula de fluido está mudando aleatoriamente, formando vórtices grandes ou pequenos. E o vórtice em grande escala absorve energia do fluido para deformar, quebrar e se transformar em um pequeno vórtice. O vórtice de pequena escala também é conhecido como vórtice dissipativo, que é enfraquecido e diminuído sob a ação da força viscosa. A energia que carrega é convertida em calor e se dissipa. Devido à tensão de cisalhamento e à força viscosa da parede do tubo, essa transformação é mais séria na camada limite da parede próxima do tubo.

Depois que o agente de redução de arrasto é adicionado à tubulação, o agente de redução de arrasto em fase contínua se dispersa no fluido. Por sua característica viscoelástica, a cadeia longa molecular se forma a jusante do fluxo natural e o microelemento afeta diretamente os macroelementos fluidos. A força radial do microelemento fluido atua no microelemento do agente de redução de arrasto distorce e gira a deformação. O agente de redução de gravidade ofdrag resiste à força acima e efetua o microelemento fluido, mudando a direção e o tamanho do macroelemento fluido, fazendo parte da força radial é convertido em paralelo à força axial, reduzindo assim o trabalho ocupado consome. No macro, obteve o efeito de reduzir a perda de atrito.