Предупреждение гидратообразования в системах сбора и промысловой подготовки скважинной продукции на примере Ямбургского месторождения
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
различные частные случаи. Если на рассматриваемом участке конденсат не выпадает, тогда иiезает третий член в формуле для G. Для нелетучего ингибитора: х1=х1(1)=х1(2)=0 и qг(2)= qг(1)=0. Если до точки 1 ингибитор не подавался (или непосредственно перед точкой 1 жидкая водная фаза отделена от газовой), то G(1)=0.
Остановимся подробнее на наиболее важном частном случае, когда в системе отсутствует нелетучий ингибитор, что соответствует x2=х2(1)=х2(2)=0. Тогда формула (5.31) принимает следующий компактный вид (опускаем индекс 1 внизу):
, (5.34)
где введены величины qк(1), qк(2) обозначающие содержание ингибитора в нестабильном конденсате, кг/1000 м3. Формула (5.34), например, применима при раiете расхода летучего и растворимого в конденсате ингибитора - метанола, подаваемого в точку 1 при любой его исходной концентрации. При условии G(1)=0 формула (5.34) в своем корректном виде впервые предложена только в 1979 г. В.Д. Щугоревым и А.Г. Бурмистровым. Чуть позже к аналогичному результату пришли Л.М. Гухман и С.И, Айзенберг. Важно особо подчеркнуть, что формула (5.34), в частности, применима при использовании в качестве ингибитора гидратообразования разбавленных водных растворов ингибиторов, а не только 100 % ингибитора (ранее во всех учебных пособиях и инструкциях по добыче газа приводилось некорректное выражение, возникшее из-за ошибочной записи условий материального баланса).
Для практического использования формул (5.31) - (5.34) необходимо определять входящие в них величины. С этой целью обычно делается приближений, основное из которых состоит в допущении квазиравновесного распределения компонентов по фазам. Однако оценить точность этого приближения во многих случаях затруднительно. Из общих соображений следует, что, например, в шлейфах распределение по фазам существенно ближе к локально-равновесному, чем в установках комплексной под готовки газа.
Принцип квазиравновесного распределения по фазам дает возможность использовать при раiетах имеющиеся результаты лабораторных исследований (снижение температуры гидратообразования, растворимость ингибиторов в конденсате и газовой фазе и т.п.). Отклонения от этого принципа (а также неточности в определении физико-химических величин) можно пытаться учитывать дополнительными эмпирическими поправкам в формулах, используя фактические промысловые данные.
На практике при раiете расхода ингибитора гидратообразования задают в той или иной форме запас на неучтенные факторы:
отклонение от квазиравновесного распределения компонентов по фазам;
пульсирующий характер течения многофазных сред;
неточность раiетного определения физико-химических параметров влияющих на расход ингибитора.
Обычно используют следующие формы запаса: запас по концентрации отработанного ингибитора (задают концентрации на 5 - 10 % выше минимально допустимой); запас по температуре (iитают, что температура защищаемой точке на 1,5 - 2 градуса ниже фактической); запас по расход (увеличивают раiетное значение G на 15 - 25 %).
В зависимости от конкретных условий целесообразно (или возможно) использовать ту или иную форму запаса. В частности, запас по температуре нельзя использовать при ингибировании второй ступени НТС летучими ингибиторами, так как этом случае имеет место интересный эффект, впервые отмеченый А.Г. Бурмистровым: отсутствие гидратов в "защищаемой" точке 2 еще гарантирует их предупреждения во всей технологической цепочке точками 1 и 2. При ингибировании шлейфов в раiете ингибиторов применительно к северным месторождениям целесообразно задавать запас по температуре, а не по концентрации отработанного ингибитора. Это связано с тем, что теоретические концентрации отработанного реагента малы и добавка в 5-10% к ним может приводить к нерегулярным эффектам Форма запаса по расходу формально применима всегда, но здесь основная методическая особенность состоит в том, что в различных ситуациях целесообразно задавать разный процент запаса. Кроме того, в приведенные зависимости при наличии большого конденсатного фактора необходимо вводить упомянутые объемные поправки.
При задании запаса по расходу ингибитора после определения минимально необходимого его расхода возникает необходимость по исходным соотношениям материального баланса заново переiитать все равновесные характеристики газожидкостного потока в "защищаемой" точке В практических раiетах чаще всего вводится коэффициент запаса по расходу реагента, равный 1,15-1,25. Однако в некоторых случаях фактические расходы ингибитора превышают раiетные в два-четыре раза. Это связано со специфическими особенностями: выносом пластовой воды, кинетическими закономерностями распределения ингибитора по фазам, гидрогазодинамикой течения многофазных сред. При этом каждый подобный случай должен разбираться отдельно.
5.3.2 Раiёт ингибитора при помощи эмпирических формул
Вводимый в систему ингибитор гидратообразования расходуется для насыщения газовой фазы и растворяется в водном и углеводородном конденсатах, образовавшихся при изменении термодинамических параметров системы. Следовательно, количество ингибитора, необходимого для предупреждения гидратообразования, может определяться по уравнению:
= gж + gг + gк, (5.35)
где gж - количество ингибитора, необходимого для насыщения жидкой фазы, кг/1000 м3; gг - количество ингибитора, необходимого для насыщения газовой фазы, кг/1000 м3; gк - количество ингибитора, растворенного в жидкой углеводородной ф