Особенности борьбы с гидратами природных газов при разработке месторождений
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
Содержание
месторождение гидрат природный газ
Введение
I.Геологическое описание месторождения
1.Географическое положение и общие сведения
2.тектоника и характеристика ловушки
.Краткий анализ разработки газовой залежи
II.Технико-технологичекая часть
1.Общие сведения о гидратах
2.Условия образования гидратов
.Предупреждение образования гидратов природных газов и борьба с ними
Заключение
Список использованной литературы
Приложение
Введение
Исследованиями советских ученых доказано, что в определённых термодинамических условиях природный газ в земной коре вступает в соединение с пластовой поровой водой, образуя твёрдые соединения - гидраты газов, крупные скопления которых образуют газогидратные залежи.
Природный газ в связанном гидратном состоянии характеризуется иными свойствами, чем в свободном состоянии.
Гидраты газов представляют собой твёрдые соединения (клатраты), в которых молекулы газа при определённых давлениях и температурах заполняют структурные пустоты кристаллической решетки, образованной молекулами воды с помощью прочной водородной связи. Молекулы воды при образовании гидрата и сооружении ажурных полостей как бы раздвигаются молекулами газа, заключенными в эти полости, - удельный объем воды в гидратном состоянии возрастает до 1,26-1,32 см3/г (удельный объем воды в состоянии льда составляет 1,09 см3/г).
В настоящее время получены и изучены равновесные параметры гидратообразования практически всех известных природных и синтетических газов.
Газовые гидраты (также гидраты природных газов или клатраты) - кристаллические соединения, образующиеся при определённых термобарических условиях из воды и газа. Имя клатраты (от лат. clathratus - сажать в клетку), было дано Пауэллом в 1948 году. Гидраты газа относятся к нестехиометрическим соединениям, то есть соединениям переменного состава.
Впервые гидраты газов (сернистого газа и хлора) наблюдали ещё в конце XVIII века Дж. Пристли, Б. Пелетье и В. Карстен. Первые описания газовых гидратов были приведены Г. Дэви в 1810 году (гидрат хлора). В 1823 г. Фарадей приближённо определил состав гидрата хлора, в 1829 г. Левит обнаружил гидрат брома, а в 1840 г. Вёлер получит гидрат H2S. К 1888 году П. Виллар получает гидраты CH4, C2H6, C2H4, C2H2 и N2O [1].
Клатратная природа газовых гидратов подтверждена в 1950-е гг. после рентгеноструктурных исследований Штакельберга и Мюллера, работ Полинга, Клауссена.
В 1940-е годы советские учёные высказывают гипотезу о наличии залежей газовых гидратов в зоне вечной мерзлоты (Стрижов, Мохнаткин, Черский). В 1960-е годы они же обнаруживают первые месторождения газовых гидратов на севере СССР, одновременно с этим возможность образования и существования гидратов в природных условиях находит лабораторное подтверждение (Макогон).
С этого момента газовые гидраты начинают рассматриваться как потенциальный источник топлива. По различным оценкам, запасы углеводородов в гидратах составляют от 1.8Ч1014 до 7.6Ч1018 мi [2]. Выясняется их широкое распространение в океанах и криолитозоне материков, нестабильность при повышении температуры и понижении давления.
В 1969 г. началась разработка Мессояхского месторождения в Сибири, где, как iитается, впервые удалось (по чистой случайности) извлечь природный газ непосредственно из гидратов (до 36 % от общего объёма добычи по состоянию на 1990 г.)
I. Геологическое описание месторождения
1.Географическое положение и общие сведения
Северо-ставропольское подземное хранилище газа (ССПХГ) расположено на территории Ставропольского края примерно в 30 км к северо-западу от Ставрополя на месте выработанного газового месторождения. Площадь горного отвода ССПХГ составляет около 600 кв км. На этой площади расположено несколько населенных пунктов(пос. Рыздвяный, Московское, Пелагиада, станицы Рождественская, Староизобильная) и др., административно относящиеся к четырем районам : Изобильненскому, Труновскому, Александровскому, Шпаковскому (рис. 1).
По территории горного отвода проходит большое число автомобильных дорог и железнодорожная ветка Ставрополь - Кавказская. Ставропольское газопромысловое управление находится в поселке Рыздвяный.
Промышленная эксплуатация Северо-Ставропольского месторождения началась в 1956 году с пуском в эксплуатацию газопровода Ставрополь - Москва. Уже в 1960 году добыча газа из этого месторождения составляла 18 % от общесоюзной.
В 1979 году начались работы по созданию подземного хранилища в отработанной залежи зеленой свиты Северо-Ставропольского месторождения. Однако сложившаяся в это период коньюктура газопотребления внутри страны и рост экспортных поставок показали, что для надежного газоснабжения юга России и Закавказья подземного хранилища в залежи зеленой свиты недостаточно. И в 1984 году было начато создание ПХГ в хадумском горизонте Северо-Ставропольского месторождения. В настоящее время хранилище обеспечивает газом весь Северо-Кавказский регион круглый год.
2.Тектоника и характеристика ловушки
Основным структурным элементом Ставропольской нефтегазоносной области является Ставропольский свод (структура первого порядка), входящий в состав Предкавказской микроплиты. В палеозойском фундаменте он выражен поднятием антикавказского (поперечного) направления, ограниченного: на эге Восточно-кубанском прогибом и разделяющим их Армавиро-Невиномыс