Гидратная пробка: Гидратная пробка – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

alexxlab
12.04.1974
Комментарии: 0

Содержание

Гидратная пробка – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Гидратные пробки, частично перекрывающие сечение скважины, устраняются проточной промывкой ствола скважины метанолом, подогретым раствором хлористого кальция или горячей водой без остановки скважины. [1]

Гидратные пробки, полностью перекрывающие сечение только фонтанных труб или затрубного пространства, устраняются разогревом при подводе тепла через сечение свободное от гидратов, посредством подачи жидких теплоносителей. [2]

Гидратные пробки образующиеся в системе магистрального транспорта, бывают сплошными или прерывистыми, полностью или частично перекрывающие сечение газопровода, уплотненные или разрыхленные, равновесные или переохлажденные. [3]

Гидратные пробки в газопроводе, арматуре, оборудовании, приборах следует ликвидировать введением ингибиторов, пара, горячей водой или другими реагентами, понижением давления в системе.

В исключительных случаях допускается применение метанола. [4]

Гидратные пробки ( гидраты углеводородных газов) – образования в газопроводах и их технологических системах при транспорте газа, представляющие соединение включения ( клатраты), в которых молекулы углеводородных газов заполняют пустоты кристаллической решетки льда. [5]

Гидратные пробки удаляют т-акже способом их разложения при подогреве участка гидратообразования с помощью воды. При этом температура воды должна. При ликвидации гидратов в зимний период время работы должно быть минимальным, чтобы не допускать замерзания воды и растворов ингибиторов в газопроводе. [6]

Гидратные пробки способны оставаться твердыми даже при температуре в 30, если находятся под высоким давлением газа. [7]

ГИдратные пробки также возникали при освоении скважин 66, 75, 80, 112, 444, 459, 611, 664, 789, 828, 929, 957, 968, 1116, 817 и др.

Эти скважины осваивались после выхода ив бурения и капитального ремонте. [8]

Гидратные пробки обнаружены в газлифтных скважинах, работающих на различных режимах, отличающихся по дебиту, удельному расходу газа высокого давления, обводненностью добываемой продукции и т.п. Это свидетельствует о влиянии на процесс гидрато-образования большого числа факторов, роль которых применительно к нефтяным скважинам практически не изучена. Тем не менее разработка способов борьбы с гидратами должна основываться на знаниях закономерностей образования гидратных пробок в газлифтных скважинах. [9]

Горелки газовые для водонагревателей. [10]

Гидратные пробки – закупорки в газопроводах, образованные кристаллогидратами. Кристаллогидраты образуются при низкой температуре и высоком давлении и при наличии воды в жидкой фазе в сосуде или газопроводе с углеводородными газами.

Гидраты представляют собой снегообразную кристаллическую массу, при уплотнении напоминающую лед. [11]

Гидратные пробки образуются также и в газлифтных скважинах со слабым притоком. Дополнительным фактором, вызывающим снижение температуры потока, является также дросселирование рабочего агента ( газа) через неплотности резьбовых соединений и газлифтные клапаны. [12]

Гидратные пробки обычно занимают участок трубопровода длиной от 1 5 до 2 5 м и выдерживают давление до 20 – 25 бар при диаметре трубопровода dy 100 мм. [13]

Растворившаяся гидратная пробка выносится под давлением газа наружу ( при продувке газопровода) или поступает к потребителю, где и сгорает вместе с газом в газовых приборах. Однако в любом случае необходимо помнить, что растворитель не ликвидирует наличие воды в газопроводах, в том числе и находящейся в составе гидратных пробок. В момент сгорания растворителя в газовых приборах пламя газа может окрашиваться в красноватый цвет.

[14]

Гидратную пробку в газопроводах ликвидируют путем снижения давления тремя способами: а) участок газопровода, в котором образовалась пробка, отключается, и газ через продувочные свечи выпускается в атмосферу; продукты распада выдуваются через одну из свечей, после чего участок газопровода снова включается в работу; б) перекрывается линейный кран с одной стороны, и газ, заключенный между пробкой и перекрытым краном, выбрасывается в атмосферу, а после частичного разложения гидратов пробка выбрасывается через продувную свечу в атмосферу; в) отключается участок газопровода с обеих сторон пробки, и газ, заключенный между пробкой и одним из перекрытых кранов, выпускается в атмосферу. Такое разрушение гидратной пробки обеспечивает более мягкое ее перемещение к продувной свече, и при этом свеча не забивается. [15]

Страницы: 1 2 3 4

Образование – гидратная пробка – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Cтраница 3

Следует учитывать также, что при образовании гидратной пробки в зоне отрицательных температур только при понижении давления получают эффект. Дело в том, что вода, выделяющаяся при разложении гидратов при низкой концентрации ингибитора, может замерзнуть и вместо гидратной образуется ледяная пробка, ликвидировать которую затруднительно. [31]

Одним из частных случаев загидрачивания НКТ является образование гидратной пробки в НКТ нефтяной скважины в период ее запуска методом компрессирования. Это явление часто имеет место в случае, когда скважина не выходит на режим добычи после первого цикла компрессирования. [32]

При газлифтной эксплуатации обводненных скважин наблюдается также образование ледяных и гидратных пробок в подъемнике, что является следствием подачи в скважину холодного газа. Это характерно для районов с пониженной температурой, и при охлаждении газа за счет дроссельного эффекта в газлпфтных клапанах и негерметичностях подъемника. Газ также охлаждается за счет его расширения при подъеме на устье скважины. [33]

Повтому для решения технических вадач по предотвращению образования гидратных пробок в ШТ га алифтных скважин важно едать, как изменяется во времени распределение температуры по лифту после остановки скважины. В связи с этим нами выполнены работы по снятию термограмм в нескольких скважинах после их остановки. [34]

Большую опасность для трубопроводов сжиженных нефтяных газов представляет образование гидратных пробок, обусловленное присутствием влаги и появлением незначительных неплотностей. Поэтому к трубопроводам сжиженного газа предъявляют следующие требования: полная герметичность арматуры, постоянное применение ингибиторов, поддержание давления в трубопроводе не ниже 0 8 – 1 МПа, осушка трубопроводов перед закачкой продукта. [35]

В статье приведены результаты определений верхней и нижней границы образования гидратных пробок в гвзлифтных скважинах Правдинского месторождения. Отмечается, что интервалы существования гидратов совпадают с зоной аномалий температуры пластов в разрезе скважин. Описаны физические свойства гидратов и результаты лабораторных определений их свойства. [36]

Неудовлетворительная работа установок по осушке газа вызывает при соответствующих условиях

образование гидратных пробок в газопроводах.

Требуется применение раствора весьма высокой концентрации – около 98 – 99 5 % и с последующей регенерацией его под вакуумом. Представляет значительный интерес разработанный во ВНИИГАЗ процесс осушки газа движущимся слоем адсорбента, который должен пройти опытно-промышленную проверку. Не имеются опытные данные о влагоемкости сжатых газов различных составов; не разработан непрерывный контроль степени осушки газа; не ведутся исследования в области гидратообразования. [37]

Рассматриваемый случай характерен тем, что здесь имеются условия для образования гидратных пробок в шлейфе 26 при движении газа от скважины к центральному пункту. [38]

Наличие в новых трубопроводах остаточной влаги подтверждается и распределением мест образования гидратных пробок

. [39]

Кроме этого, на магистральных газопроводах проводятся специальные мероприятия по предотвращению образования гидратных пробок, а также по предотвращению взрывов. [40]

При низких температурах окружающей среды на объектах газ-лифтного комплекса возникает угроза образования ледяных и гидратных пробок в газокоммуникации и аппаратах. Гидратооб-разование возможно в скважинах ( в лифте и в затрубном пространстве), газманифольдах, в обвязке сепараторов-осушителей, в газопроводах высокого давления и газокоммуникации компрессорных станций. [41]

Схема приспособления для ручной откачки конденсата. [42]

Паровой обогрев наружных газопроводов применяется в том случае, когда место

образования газоконденсатных и гидратных пробок точно не определено. [43]

Графики образования гидратов природных газов в зависимости от температуры и давления. [44]

Наиболее часто закупорки газопровода происходят в зимний период в связи с образованием гидратных пробок. Образование гидратов может иметь место на всех газопроводах, за исключением транспортирующих газ с точкой росы паров воды ниже минимальной рабочей температуры. Гидраты углеводородных газов являются неустойчивыми соединениями углеводородов с водой и представляют собой белые кристаллы, внешне похожие на снег или лед. Они состоят из одной или нескольких молекул газа ( ме-тана пропана, углекислого газа и др.) и воды. [45]

Страницы: 1 2 3 4

Влияние гидратообразования на пропускную способность газопровода

Авторы: Жумаев Каюм Каримович, Саидов Мехриддин

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №2 (106) январь-2 2016 г.

Дата публикации: 21.01.2016 2016-01-21

Статья просмотрена: 2289 раз

Скачать электронную версию

Скачать Часть 2 (pdf)

Библиографическое описание:

Жумаев, К. К. Влияние гидратообразования на пропускную способность газопровода / К. К. Жумаев, Мехриддин Саидов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 2 (106). — С. 150-151. — URL: https://moluch.ru/archive/106/25416/ (дата обращения: 08.10.2022).

Образование кристаллогидратов в газопроводе происходит при полном насыщении газа парами воды при определенном давлении и температуре. Кристаллогидраты — неустойчивые соединения углеводородов с водой. По внешнему виду они похожи на спрессованный снег. Гидраты, извлеченные из газопровода, на воздухе быстро распадаются на газ и воду.

Образованию гидратов способствуют наличие в газопроводе воды, увлажняющей газ, посторонних предметов, сужающих сечение газопровода, а также земли и песка, частицы которых служат центрами кристаллизации. Немаловажное значение имеет содержание в природном газе других углеводородных газов помимо метана (С3Н8, C4h20, h3S).

Зная, при каких условиях образуются гидраты в газопроводе (состав газа, точка росы — температура, при которой конденсируется содержащаяся в газе влага, давление и температура газа по трассе), можно принимать меры для предотвращения их образования. В борьбе с гидратами самым радикальным способом является осушка газа на головных сооружениях газопровода до точки росы, которая была бы на 5–7°С ниже возможной самой низкой температуры газа в газопроводе в зимний период.

При недостаточной осушке или при отсутствии ее для предотвращения образования и разрушения образовавшихся гидратов применяются ингибиторы, поглощающие из газа часть водяных паров и делающие его неспособным к гидратообразо-ванию при данном давлении. Известны такие ингибиторы, как метиловый спирт (метанол–СН3ОН), растворы этиленгликоля, диэтиленгликоля, триэтиленгликоля, хлористого кальция. Из перечисленных ингибиторов на магистральных газопроводах часто применяют метанол.

Для разрушения образовавшихся гидратов используется метод снижения давления на участке газопровода до давления, близкого к атмосферному (не ниже избыточного 200–500 Па). Гидратная пробка разрушается за время от 20–30 мин до нескольких часов в зависимости от характера и размера пробки, температуры грунта. На участке с отрицательной температурой грунта вода, образующаяся в результате разложения гидратов, может замерзнуть, образовав ледяную пробку, ликвидировать которую гораздо труднее, чем гидратную. Для ускорения разрушения пробки и предотвращения образования льда описанный способ применяется попутно с разовой заливкой большого количества метанола.

Повышенные перепады давления в газопроводе обнаруживаются по показаниям манометров, установленных на кранах по трассе газопровода. По показаниям манометров строятся графики падения давления. Если измерять давление на участке длиной / в одно и то же время и значения квадратов абсолютного давления нанести на график с координатами р2 (МПа)-l (км), тогда все точки должны лечь на одну и ту же прямую (рис. 14). Отклонение от прямой на графике показывает участок с ненормальным перепадом давления, где идет процесс образования гидратов.

Рис. 1. График определения гидратов на магистральных газопроводах

При обнаружении ненормального перепада давления в газопроводе обычно включают в работу метанольную установку или при отсутствии последней производят одноразовую заливку -метанола через свечу, для чего к верхнему концу свечи приваривают кран. При закрытом нижнем кране через верхний кран в свечу заливается метанол. Затем верхний кран закрывается, а нижний открывается. После того как метанол стечет в газопровод, нижний кран закрывается. Для заливки необходимого количества метанола эту операцию повторяют несколько раз.

Подача метанола через метанольницу и единовременная заливка метанола могут не дать должного эффекта или, судя по величине и быстрому росту перепада давления, создается угроза закупорки. Указанным способом заливают одновременно большое количество метанола и по ходу газа производят продувку газом. Количество метанола, заливаемое в участок газопровода протяженностью 20–25 км и диаметром 820 мм, составляет 2–3 т. Заливка метанола производится через свечу в начале участка, после этого краны в начале и конце участка перекрывают, газ сбрасывают в атмосферу через свечу перед краном на конце участка.

При более тяжелом положении после заливки метанола участок газопровода отключают, перекрывая краны на обоих концах, газ сбрасывают через свечи на обоих концах, снижая давление почти до атмосферного (не ниже избыточного 200– 500 Па). Через некоторое время, в течение которого гидратная пробка при отсутствии давления и под действием метанола должна разрушиться, открывают кран в начале участка и производят продувку через свечу в конце участка, чтобы стронуть пробку с места. Ликвидация гидратной пробки с применением продувки небезопасна, так как при внезапном разрушении ее в газопроводе могут возникнуть большие скорости потока газа, увлекающего остатки разрушенной пробки. Необходимо тщательно следить за давлением на участке до и после пробки, чтобы не допустить очень большого перепада. При большом перепаде, свидетельствующем о перекрытии значительной части сечения трубы, место образования пробки легко определить по характерному шуму, возникающему при дросселировании газа, который прослушивается с поверхности земли. При полной закупорке газопровода шума не бывает.

Литература:

Гольянов А. А. Анализ методов обнаружения утечек на трубопроводах. // Транспорт и хранение нефтепродуктов.№ 1011, 2002. — стр. 5–14
МакаровП. С. Гидродинамический анализ возможностей определения мест малых утечек из трубопровода путем улавливания волн давления. // Транспорт и хранение нефтепродуктов.№ 11, 2000. — стр. 24–26/
Волский М. И., Галюк В. Х., Гуменный Л. К. и др. Вопросы прочности магистральных трубопроводов/Нефт. пром-ть. Сер. Трансп. и хранение нефти и нефтепродуктов: Обзор, информ. ВНИИОЭНГ. — М., 1994. — Вып. 10 (58). — 68 с.

Основные термины (генерируются автоматически): газопровод, гидратная пробка, конец участка, метанол, участок газопровода, верхний кран, газ, гидрат, давление, заливка метанола, кран, начало участка, ненормальный перепад давления, показание манометров, свеча, температура газа.

Вопросы безопасности

Гидраты вызывают проблемы с безопасностью по двум причинам (обе из которых схематично показаны на рис. 9).0039 Рис. 1.1а и 1.1б ):

При удалении, когда гидратные пробки сбрасываются ненадлежащим образом, при больших градиентах давления на пробке из труб часто выбрасываются гидратные снаряды
Когда гидраты нагреваются, значительное увеличение давления в замкнутом пространстве вызывает разрывы труб. ^[1]

Наиболее распространенным способом удаления гидратной пробки из проточного канала является сброс давления. Поток останавливается, и линия медленно сбрасывается с обоих концов пробки. При атмосферном давлении температура стабильности гидрата всегда ниже температуры окружающей среды, поэтому тепло из окружающей среды поступает в гидратную пробку. Пробка плавится радиально внутрь, отрываясь сначала от стенки трубы.

Любой градиент давления на оторванной пробке заставляет ее действовать как снаряд, как показано на рис. Гидрат имеет плотность льда, почти вдвое превышающую плотность окружающей жидкости, поэтому при линейной скорости импульс пробки вдвое больше, чем у окружающих жидкостей. Когда снаряд гидрата сталкивается с препятствием или изменением направления потока, таким как колено трубы, изгиб или клапан, возникающий в результате удар или повышение давления часто приводят к разрыву трубопровода, повреждению оборудования, пожару и потенциальной травме или гибели людей.

Пример 1: Распространенная опасность, связанная с извлечением пробки

Инцидент в Сибири в феврале 2000 г. иллюстрирует вторую распространенную опасность извлечения пробки, показанную на Рис. 1.1b . Слесарь-трубопровод пытался удалить гидратную пробку, нагревая оголенный трубопровод горелкой. Давление газа из диссоциированной среднегидратной пробки быстро росло, возможно, будучи ограниченным концами пробки. Трубопровод взорвался, в результате пожара погиб один человек; четверо других были тяжело ранены.

Безопасное удаление гидратных пробок

Диссоциацию гидратных пробок всегда следует проводить медленно и с большой осторожностью. Эмпирические правила безопасного удаления гидратной пробки можно резюмировать следующим образом:

Всегда предполагайте множественные гидратные пробки; между свечами может быть давление.
Попытка перемещения гидратных (или ледяных) пробок может привести к разрыву труб и сосудов.
Хотя нагрев заглушки обычно не является вариантом для подземного или подводного трубопровода, нагрев всегда должен выполняться с большой осторожностью с концов заглушки. Нагрев следует производить только с гарантией того, что концы заглушки не будут выдерживать давление.
Постепенный сброс давления с обоих концов пробки рекомендуется как более безопасная альтернатива одностороннему сбросу давления. Однако сброс давления с обеих сторон может быть невозможен, например, когда доступен только один конец пробки или когда требуется очень много времени для сброса давления в большом объеме выше по потоку. В таких случаях опытный персонал может провести очень тщательную одностороннюю диссоциацию.

Новые технологии обнаружения и удаления гидратных пробок

Новые методы делятся на обнаружение пробок и удаление пробок.

Обнаружение пробки

Существует несколько методов определения температуры и давления в различных точках напорной линии. ^[3] К ним относятся сложные методы с использованием волоконной оптики, рамановской спектроскопии, обратного бриллюэновского рассеяния, датчиков давления на решетке Брэгга и акустических гидрофонов. На сегодняшний день эти методы были продемонстрированы только в исследовательских условиях. Для гидратов в линиях над водой можно определить местонахождение гидратной пробки при сбросе давления, используя инфракрасные датчики для определения низкой температуры, вызванной эндотермической теплотой диссоциации. (См. рис. 1 ^[2] )

Удаление пробки

Колтюбинг представляет собой основное механическое средство для освобождения гидратной пробки, но максимальное расстояние использования ГНКТ в настоящее время составляет приблизительно 5 миль. ГНКТ можно использовать для удаления значительного гидростатического напора жидкости на поверхности гидрата, чтобы обеспечить сброс давления. ГНКТ также можно использовать для закачки метанола или гликоля на поверхность гидратной пробки, когда плотность недостаточна для подачи ингибитора к поверхности пробки.

Ссылки

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 King, R. et al. 1994. Руководство CAPP по предотвращению и безопасному обращению с гидратами. Калгари, Канада: Canadian Assn. производителей нефти.
↑ ^2,0 ^2,1 Слоан, Э.Д. 2000. Hydrate Engineering, Vol. 21, гл. 2, 44, 46-47. Ричардсон, Техас: Серия монографий, SPE.
↑ Куллик, Р. и Аллен, Дж. 1998. Приборы обеспечения потока. Представлено на конференции по морским технологиям, Хьюстон, Техас, 4-7 мая. ОТС-8733-МС. http://dx.doi.org/10.4043/8733-MS

Заслуживающие внимания статьи в OnePetro

Используйте этот раздел, чтобы перечислить статьи в OnePetro, которые обязательно должен прочитать читатель, желающий узнать больше

Внешние ссылки

Используйте этот раздел для размещения ссылок на соответствующие материалы на веб-сайтах, отличных от PetroWiki и OnePetro.

См. также

Предотвращение образования гидратных пробок

Проблемы с гидратами в производстве

Равновесие водных и углеводородных систем с гидратами

гидраты

Транспортировка заброшенного газа в виде гидратов

Газогидраты в природе

PEH:Hydrate_Emerging_Technologies

Удаление гидратных пробок — PetroWiki