Pipeline flow behaviour of heavy crude oil emulsions

Authors


Abstract

Pipeline transportation of heavy oils as oil-in-water emulsions has been proposed as an alternative to blending the crude oil with natural gas condensate or other diluent. An 18 m long, 0.02 m I.D. closed loop was constructed to investigate the behaviour of an emulsified Cold Lake crude oil under pipeline flow. Pressure drop was measured as a function of flow rate for freshly produced emulsions to establish correlations of friction factor versus Reynolds number. Stability was observed for long term pipeline flow. The time at which the emulsion breakdown occurred was found to be a function of oil concentration and shear rate. The breakdown of the emulsion was clearly indicated by a simultaneous change in the system variables of pressure drop, temperature and power required to turn the pump at constant speed.

Abstract

Le transport par gazoduc des huiles lourdes sous forme d'émulsions d'huile dans l'eau a été suggéré comme alternative au mélange de brut avec un condensat de gaz naturel ou un autre diluant. On a construit un circuit en boucle de 18 m de long et 0,02 m de diamètre intérieur pour étudier le comportement à l'écoulement dans un pipeline d'un brut de Cold Lake émulsifié. On a mesuré la perte de charge en fonction du débit pour des émulsions fraǐchement produites, afin d'établir des corrélations du facteur de friction en fonction du nombre de Reynolds. La stabilité a été observée pour un écoulement en pipeline de longue durée. Le temps auquel se produit la rupture de l'émulsion s'avère ětre une fonction de la concentration de l'huile et du gradient de vitesse. Cette rupture se manifeste clairement par un changement simultané dans le système de la perte de charge, de la température et de la puissance requise pour faire tourner la pompe à vitesse constante.

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