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
?ся режиме течения оказывается очень большим при низком расходе и уменьшается с увеличением расхода. Раiеты показывают, что при низких скоростях в шлейфах существенно возрастает истинное содержание жидкой фазы. Для этих условий возможным технологическим методом снижения накопления жидкости и импульсного поступления пробок является поддержание объемов перекачки достаточных для перехода к дисперсно-кольцевому режиму течения.
С целью снижения энергозатрат на компримирование газа на ДКС УКПГ, ослабления негативных последствий нестабильной работы шлейфов и обеспечения надежной работы МПК можно рекомендовать проведение следующих мероприятий на шлейфах и МПК:
Проводить регулярно очистку шлейфов, уделяя особое внимание трубопроводам:
на УКПГ-1 - от куста 116;
на УКПГ-4 - от куста 407;
на УКПГ-6 - от кустов 608, 613, 614, 615;
на УКПГ-7 - от кустов 705 и 709, 715, 718;
Осуществить переобвязку газопроводной системы с целью подачи продуктов нескольких кустов скважин через один газопровод (возможно, повышенного диаметра), что позволило бы эксплуатировать эти шлейфы в кольцевом режиме перекачки газожидкостной скважинной продукции.
В качестве рекомендуемых мероприятий по обеспечению надежной работы ГСС представляется необходимым дооснастить ГСС новыми контрольно-измерительными приборами, и прежде всего, регуляторами давления типа после себя в конце шлейфов на входе в ЗПА УКПГ с целью большего разобщения двух систем - пласта и надземной трубопроводной промысловой обвязки. Кроме того, на кустовых площадках с целью обеспечения достоверной информации о технологических режимах работы скважин, что особенно важно на стадии падающих отборов газа, необходимо установить замерные линии под измерительную шайбу.
По фактическим данным, унос жидкости с УКПГ в МПК составляет до 20 мг/м3 газа, при этом на входе ГКС фиксируется количество 9 мг/м3. Для оценки влияния жидкости на гидравлическое сопротивление был проведён анализ её накопления в коллекторах и полный раiёт гидравлических схем. Поскольку методика раiёта предусматривает определение равновесного истинного влагосодержания, на каждом месячном шаге учитывалось поступление и вынос жидкости на отдельных участках МПК. Полученные в результате данные показывают, что в рассматриваемый период на всех участках коллектора реализуется кольцевой режим течения, истинное содержание жидкости не превышает 0.0002. Изменение общего содержания жидкости в МПК колеблется в пределах от 35 до 50 м3 в зимний и летний периоды соответственно. Эти данные позволяют определить раiётные величины истинного влагосодержания на входе в ГКС с учётом динамики накопления жидкости в системе трубопроводов и её выноса. Проведённый анализ показал, что изменение массы жидкости, накопленной в коллекторе из-за сезонной неравномерности не превышает 7.9 т/мес. (менее 12 %) и незначительно отражается на величине истинного влагосодержания на входе в ГКС. Очевидно, эта тенденция будет сохраняться и в последующий период эксплуатации МПК, пока в трубопроводах реализуется кольцевой режим течения.
4. Кристаллогидраты природных газов
.1 Общие сведения о гидратах
Многие компоненты природного газа (метан, этан, пропан, изобутан, углекислый газ, сероводород, азот) в соединении с водой образуют кристаллогидраты - твердые кристаллические соединения, существующие при высоких давлениях и положительных температурах. Они представляют собой физические соединения газа и воды (клатраты), образующиеся при внедрении М молекул газа в пустоты кристаллических структур, составленных из молекул воды. Все газы, размер молекул которых находится в пределах (4 - 6,9) 10-10 м, образуют гидраты. Установлены два типа кристаллической решетки гидратов: гидраты структуры I построены из 46 молекул воды и имеют 8 полостей; гидраты структуры II - из 136 молекул воды, имеют 16 малых и 8 больших полостей.
Состав гидратов первой структуры при заполнении восьми полостей гидратной решетки может быть представлен как выражение следующего вида - 8М-46Н2О или же как М-5,75 Н2О, где М - гидратообразователь. При заполнении только больших полостей это выражение может иметь следующий вид: 6М-46 Н2О или М-7,67 Н2О. В случае заполнения восьми полостей гидратной решетки состав гидратов второй структуры описывается выражением вида 8М-136 Н2О или же М-17 Н2О.
Выражения, описывающие гидраты отдельных компонентов природного газа могут быть представлены следующими формулами: СН4 6Н2О, С2Н6 Н2О, С3Н8 Н2О, С4Н8 17Н2О, Н3S 6 Н2О, N2 6 Н2О, СО2 6 Н2О. Гидраты природных газов, описываемые данными формулами, соответствуют идеальным условиям, когда все большие и малые полости гидратной решетки заполнены на все 100 %. В реальных условиях встречаются смешанные гидраты, состоящие из гидратов I и II структур.
Условия образования гидратов и их стабильного существования определяются наличием газов и их состава, фазового состояния и состава воды, температуры и давления.
Условия образования гидратов определяются составом природного газа. С увеличением молекулярной массы индивидуального газа или смеси газов, при меньших значениях давления, при одинаковой температуре более вероятно образование гидратов. Процесс гидратообразования в большинстве случаев протекает на границе раздела фаз ''газ - вода'' при условии полного насыщения природного газа влагой, но эти же процессы могут протекать и в условиях недонасыщения природного газа парами воды. В этой связи возникает необходимо