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

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

Влияние гидратообразования на пропускную способность газопровода

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: 20.04.2023).

 

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:

 

1. Гольянов А. А. Анализ методов обнаружения утечек на трубопроводах. // Транспорт и хранение нефтепродуктов.№ 1011, 2002. — стр. 5–14
2. МакаровП. С. Гидродинамический анализ возможностей определения мест малых утечек из трубопровода путем улавливания волн давления. // Транспорт и хранение нефтепродуктов.№ 11, 2000. — стр. 24–26/
3. 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.

Методы борьбы с гидратообразованием и выбор ингибитора…

– установки подготовки газа; – головные участки магистральных газопроводов

Таким образом, это аварийный метод, который применим в ограниченных масштабах лишь для ликвидации уже образовавшихся гидратных пробок.

Методы борьбы с гидратообразованием и выбор ингибитора…

– установки подготовки газа; – головные участки магистральных газопроводов

Таким образом, это аварийный метод, который применим в ограниченных масштабах лишь для ликвидации уже образовавшихся гидратных пробок.

Рекомендации по конструкции и режиму работы колонны…

Отлагаясь на внутренних стенках труб, гидраты резко уменьшают их пропускную способность и могут привести к аварийной остановке эксплуатации газопровода.

– для зимних условий, при расходе BMP 28000 кг/ч и массовой доле метанола 33 %: давление верха 0,2 МПа, давление…

Рекомендации по конструкции и режиму работы колонны…

Отлагаясь на внутренних стенках труб, гидраты резко уменьшают их пропускную способность и могут привести к аварийной остановке эксплуатации газопровода.

– для зимних условий, при расходе BMP 28000 кг/ч и массовой доле метанола 33 %: давление верха 0,2 МПа, давление…

О возможности использования центробежного ректификационного.

..

Метанол обладает высокой степенью понижения температуры гидратообразования, способностью быстро разлагать уже образовавшиеся гидратные пробки и смешиваться с

Наиболее распространен на газовых промыслах способ подачи метанола (СН3ОН) в струю газа.

О возможности использования центробежного ректификационного…

Метанол обладает высокой степенью понижения температуры гидратообразования, способностью быстро разлагать уже образовавшиеся гидратные пробки и смешиваться с

Наиболее распространен на газовых промыслах способ подачи метанола (СН3ОН) в струю газа.

Влияние режимов разработки на характер изменения пластового…

Как видно, по начальному участку кривой изменения пластового давления нельзя определить режим разработки залежи. Это можно объяснить по-разному. Как указано выше, в глинизированных коллекторах движение воды в начале задерживается.

Влияние режимов разработки на характер изменения пластового…

Как видно, по начальному участку кривой изменения пластового давления нельзя определить режим разработки залежи. Это можно объяснить по-разному. Как указано выше, в глинизированных коллекторах движение воды в начале задерживается.

Результаты экспертного обследования технологического…

В начале дадим описание указанной установке.

 преобразование водяного газа оксида углерода в присутствии пара

Из анализа документации изготовителя установлено: представленные образцы — участки трубы холоднотянутой отожженой, декапиррованной…

Результаты экспертного обследования технологического.

..

В начале дадим описание указанной установке.

 преобразование водяного газа оксида углерода в присутствии пара

Из анализа документации изготовителя установлено: представленные образцы — участки трубы холоднотянутой отожженой, декапиррованной…

Дистанционное обнаружение микротрещин в магистральных…

Так, если перепад давлений атмосферного воздуха (Па) и давления в газопроводе (Па) удовлетворяет неравенству: , то в начальный момент времени истечение газа происходит со звуковой скоростью…

Дистанционное обнаружение микротрещин в магистральных…

Так, если перепад давлений атмосферного воздуха (Па) и давления в газопроводе (Па) удовлетворяет неравенству: , то в начальный момент времени истечение газа происходит со звуковой скоростью. ..

Основные технические решения по организации технологического…

Образующиеся пары метанола из верхней части колонны через отбойник отводятся на конденсацию при давлении 0,2 МПа и температуре 75–76° С в режиме «зима» и давлении 0,12 МПа и температуре 69 °С в режиме «лето».

Основные технические решения по организации технологического…

Образующиеся пары метанола из верхней части колонны через отбойник отводятся на конденсацию при давлении 0,2 МПа и температуре 75–76° С в режиме «зима» и давлении 0,12 МПа и температуре 69 °С в режиме «лето».

Сравнительный анализ технологий осушки

газа при обустройстве…

При падении входного давления на сепараторе и поддержании его на прежнем уровне, температура сепарации начнет расти.

– технология низкотемпературной сепарации однореагентна (используется метанол)

Сравнительный анализ технологий осушки

газа при обустройстве…

При падении входного давления на сепараторе и поддержании его на прежнем уровне, температура сепарации начнет расти.

– технология низкотемпературной сепарации однореагентна (используется метанол)

Удаление гидратных пробок — PetroWiki

В дополнение к более непосредственным угрозам безопасности при эксплуатации, таким как закупорка противовыбросовых превенторов, блокировка бурильных колонн и обрушение обсадной колонны и бурового затрубного пространства, существуют менее очевидные, но очень важные угрозы безопасности при удалении гидратных пробок из каналов потока . Нередко неправильное удаление гидратных пробок приводит к повреждению оборудования и угрозе безопасности персонала.

Содержание

• 1 Вопросы безопасности
  • 1.1 Пример 1: Обычная опасность при извлечении пробки
• 2 Безопасное удаление гидратных пробок
• 3 Рекомендации по удалению
• 4 Новые технологии обнаружения и удаления гидратных пробок
  • 4.1 Обнаружение штекера
  • 4.2 Удаление заглушки
• 5 Каталожные номера
• 6 примечательных статей в OnePetro
• 7 Внешние ссылки
• 8 См. также

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 струя гидрата сталкивается с препятствием или изменением направления потока, таким как колено трубы, изгиб или клапан, результирующий удар или повышение давления часто приводят к разрыву трубопровода, повреждению оборудования, возгоранию 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.

Рекомендации по удалению

Существует несколько рекомендаций по удалению гидратной пробки, например:

• Мониторинг системы на предмет ранних предупреждений о гидратах, таких как слякоть при возврате скребков; изменение расхода воды и состава жидкости на сепараторе; падение давления увеличивается; и акустические сигналы (пинг) попадания гидратов в трубопроводы. Перед закупоркой линии впрысните метанол или гликоль, чтобы предотвратить полную блокировку потока.
• Очистку частично засоренных линий и заглушенных линий с обратным давлением следует использовать с осторожностью, поскольку может произойти уплотнение пробки или скопление «снегоочистителя».
• Найдите среднюю точку гидратной пробки в циклах давления, отслеживая скорость изменения давления вверх по течению при снижении или увеличении давления ниже по потоку. ^[1]
• Медленный сброс давления с обеих сторон гидратных пробок является предпочтительным методом удаления. Одностороннюю разгерметизацию следует проводить очень медленно и осторожно и только в том случае, если двусторонняя разгерметизация невозможна. В некоторых случаях гидростатическое давление жидкости должно быть удалено с поверхности пробки, чтобы обеспечить сброс давления; это можно сделать с помощью гибкой трубы, как указано в следующем подразделе.
• Гидратные пробки плавятся радиально при медленном двустороннем сбросе давления. Можно прогнозировать время двусторонней диссоциации гидрата, определять размер кольцевого пространства между пробкой и трубой, как для диссоциации, так и для закачки ингибитора за пробку.
• В отличие от некоторых случаев с восковыми пробками, линии с гидратными пробками всегда были свободны от закупорки. Однако для диссоциации гидратов после разгерметизации требуются соображения безопасности, время и терпение, чтобы ждать дни или недели. Попытки внесения ежечасных изменений неэффективны.
• Некоторые решения, такие как попытка «выбить пробку из линии», могут ухудшить ситуацию с более крупной уплотненной гидратной пробкой.
• Закачка метанола или гликоля обычно неэффективна из-за необходимости контакта ингибитора с поверхностью гидратной пробки. Когда гидраты образуются в вертикальной части канала, например, в стояке или в колонне скважины, можно закачивать гликоль или размещать нагреватель на поверхности пробки, чтобы способствовать диссоциации гидратов.

Тематические исследования по удалению гидратных пробок подробно описаны в Приложении C к справочному материалу. 2. ^[2]

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. ↑ ^{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. ↑ ^{2,0 2,1} Слоан, Э.Д. 2000. Hydrate Engineering, Vol. 21, гл. 2, 44, 46-47. Ричардсон, Техас: Серия монографий, SPE.
3. ↑ 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

В дополнение к более непосредственным угрозам безопасности при эксплуатации, таким как закупорка противовыбросовых превенторов, блокировка бурильных колонн и обрушение обсадной колонны и бурового затрубного пространства, существуют менее очевидные, но очень важные угрозы безопасности при удалении гидратных пробок из каналов потока . Нередко неправильное удаление гидратных пробок приводит к повреждению оборудования и угрозе безопасности персонала.

Содержание

• 1 Вопросы безопасности
  • 1.1 Пример 1: Обычная опасность при извлечении заглушки
• 2 Безопасное удаление гидратных пробок
• 3 Рекомендации по удалению
• 4 Новые технологии обнаружения и удаления гидратных пробок
  • 4. 1 Обнаружение штекера
  • 4.2 Удаление заглушки
• 5 Каталожные номера
• 6 примечательных статей в OnePetro
• 7 Внешние ссылки
• 8 См. также

Вопросы безопасности

Гидраты вызывают проблемы с безопасностью по двум причинам (обе из которых схематически показаны на рис. 1.1a и 1.1b ):

• 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 струя гидрата сталкивается с препятствием или изменением направления потока, таким как колено трубы, изгиб или клапан, результирующий удар или повышение давления часто приводят к разрыву трубопровода, повреждению оборудования, возгоранию 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.

Рекомендации по удалению

Существует несколько рекомендаций по удалению гидратной пробки, например:

• Мониторинг системы на предмет ранних предупреждений о гидратах, таких как слякоть при возврате скребков; изменение расхода воды и состава жидкости на сепараторе; падение давления увеличивается; и акустические сигналы (пинг) попадания гидратов в трубопроводы. Перед закупоркой линии впрысните метанол или гликоль, чтобы предотвратить полную блокировку потока.
• Очистку частично засоренных линий и заглушенных линий с обратным давлением следует использовать с осторожностью, поскольку может произойти уплотнение пробки или скопление «снегоочистителя».
• Найдите среднюю точку гидратной пробки в циклах давления, отслеживая скорость изменения давления вверх по течению при снижении или увеличении давления ниже по потоку. ^[1]
• Медленный сброс давления с обеих сторон гидратных пробок является предпочтительным методом удаления. Одностороннюю разгерметизацию следует проводить очень медленно и осторожно и только в том случае, если двусторонняя разгерметизация невозможна. В некоторых случаях гидростатическое давление жидкости должно быть удалено с поверхности пробки, чтобы обеспечить сброс давления; это можно сделать с помощью гибкой трубы, как указано в следующем подразделе.
• Гидратные пробки плавятся радиально при медленном двустороннем сбросе давления. Можно прогнозировать время двусторонней диссоциации гидрата, определять размер кольцевого пространства между пробкой и трубой, как для диссоциации, так и для закачки ингибитора за пробку.
• В отличие от некоторых случаев с восковыми пробками, линии с гидратными пробками всегда были свободны от закупорки. Однако для диссоциации гидратов после разгерметизации требуются соображения безопасности, время и терпение, чтобы ждать дни или недели. Попытки внесения ежечасных изменений неэффективны.
• Некоторые решения, такие как попытка «выбить пробку из линии», могут ухудшить ситуацию с более крупной уплотненной гидратной пробкой.
• Закачка метанола или гликоля обычно неэффективна из-за необходимости контакта ингибитора с поверхностью гидратной пробки. Когда гидраты образуются в вертикальной части канала, например, в стояке или в колонне скважины, можно закачивать гликоль или размещать нагреватель на поверхности пробки, чтобы способствовать диссоциации гидратов.

Тематические исследования по удалению гидратных пробок подробно описаны в Приложении C к справочному материалу. 2. ^[2]

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. ↑ ^{1,0 1,1 1,2} King, R. et al. 1994. Руководство CAPP по предотвращению и безопасному обращению с гидратами. Калгари, Канада: Canadian Assn.