Использование полей ультразвукового диапазона в нефтяной промышленности

Ультразвук (УЗ) нашел широкое применение в различных областях науки и техники. Ультразвуковое воздействие приводит к деструкции молекул полимеров, оказывает диспергирующее и коллоидно-химическое действие, ускоряет- протекание химических процессов. До 1970-х гг. большинство исследователей считали, что звукохимические реакции могут осуществляться только в водных растворах. Первые успешные работы но звукохимии неводных систем проведены в 1963 г. Было показано, что для неводных систем также характерно значительное увеличение скорости и повышение селективности звукохимических реакций. В настоящее время довольно широко исследуется возможность применения ультразвуковой обработки для нужд нефтяной отрасли: ультразвуковая обработка скважин и пластов; повышение коэффициента нефтеотдачи; очистка емкостей, резервуаров, деталей нефтяного оборудования от отложений; разработан ряд приборов, применяемых при транспортировке нефти. Ультразвуковая обработка препятствует выпадению парафина и асфальтосмолистых отложений. Ультразвуковое воздействие направлено на изменение как физических, гак и химических свойств нефтей, что позволяет проводить более глубокую ее переработку, увеличивать извлечение легких фракций.

Акустические колебания с частотой выше 15-20 кГц принято называть ультразвуковыми [138, 139]. Распространение ультразвуковых или акустических волн любого частотного диапазона связано с изменением состояния среды (возмущением) и переносом энергии, причем при этом практически не переносится вещество.

Акустические волны характеризуются частотой колебаний (/), периодом колебаний Т0 - временем, за которое совершается один цикл колебания, и длиной волны (Д):

где с - скорость распространения акустической волны.

Основные физико-химические и химические эффекты, которые возникают в жидкости под действием акустических нолей, обусловлены главным образом нелинейными эффектами, из которых наиболее важным является кавитация. Одна из характерных особенностей ультразвуковой кавитации состоит в том, что она является весьма своеобразным и эффективным механизмом локального концентрирования относительно невысокой средней энергии акустического поля в очень малых объемах, что приводит к созданию исключительно высоких плотностей энергии.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >