Совершенствование методики расчета гидратообразования в наземных трубопроводах в условиях крайнего севера

ВВЕДЕНИЕ 3
1 Проведение литературного обзора и патентной проработки….. 4
1.1 Состав и причины образования газогидратных пробок…. 4
1.2 Методы предупреждения и удаления отложения гидратов… 15
1.3 Патентная проработка методов обнаружения, предотвращения и устранения гидратных пробок 25
2 Анализ процесса образования и методов предотвращения и борьбы с газогидратами в промысловых условиях 4
2.1 Процесс образования гидратов в скважинах и их влияние на работу ГНО 4
2.2 Рассмотрение имеющихся технологий в рассматриваемой компании для борьбы
с гидратообразованием 9
2.3 Рассмотрение технологии: установки нагрева нефти 14
2.4 Анализ работы скважин до и после внедрения установки нагрева нефти 28
2.5 Потенциал внедрения установки нагрева нефти 34
3 Исследовательская часть
3.1 Проектирование системы для циркуляции водо-метанольного раствора по продуктопроводу, расположенному внутри полости газопровода 13
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 35
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 36

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность работы
Газогидратные отложения в системах трубопроводов, добывающих нефтяных и газовых скважинах представляют собой одно из самых часто встречающихся осложнений при работе нефтегазопромыслового оборудования и эксплуатации месторождений нефти и газа. Методы предотвращения и устранения образования данных отложений должны основываться на анализе условий образования этих гидратов, должны быть рентабельны экономически, иметь высокий коэффициент полезного действия. Оборудование, используемое в данных методах должно быть надежным, долговечным, безотказным и безопасным, как в экологическом, так и в области охраны труда. В текущей магистерской диссертации данная рассматриваемая тема имеет большую актуальность ввиду малого количества аналогичных решений на фоне роста осложненного фонда скважин и сложностей с использованием иностранным оборудованием.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Проведение литературного обзора и патентной проработки

1.1 Состав и причины образования газогидратных пробок в скважинах

В настоящее время известны большие группы веществ, в которых молекулы одного компонента размещены в кристаллической решетке другого компонента, ввиду чего полученные соединения обычно называются твердыми растворами внедрения, клатратными соединениями или соединениями включения. Гидраты относят к классу веществ, не являющихся химическими соединениями.
История изучения образования и диссоциации гидратов насчитывает более 230 лет. Типичными представителями этих групп веществ являются вещества, впервые открытые Дэви в 1810 г., которые назвали гидратами и внешним видом напоминают снег и лед. По современным представлениям, молекулы гидратообразователей в полостях между узлами ассоциированных молекул воды гидратной решетки удерживаются с помощью Ван-дер-Ваальсовых сил притяжения. Если молекулы являются диполями, т.е. «центры тяжести» положительных и отрицательных зарядов не совпадают, то в зависимости от взаимного расположения осей диполей молекулы воды и гидратообразователей возникают силы как притяжения, так и отталкивания. Но так как молекула гидратообразователя в окружении молекул воды вращается и при свободном вращении молекулы электрические силы взаимодействия зарядов, входящих в состав обоих диполей, стремятся вызвать поворот осей диполей, то в среднем между молекулами воды и гидратообразователя возникают силы притяжения, в результате чего образуются молекулы гидратов. В случае, когда молекулы гидратообразователей не являются диполями, т.е. «центры тяжести» положительных и отрицательных зарядов совпадают, под действием электрических сил, исходящих от молекул воды, положительные и отрицательные заряды, входящие в состав неполярной молекулы гидратообразователя, сместятся в противоположенных направлениях, в 11 результате чего молекула гидратообразователя поляризуется, т.е. приобретает дипольный момент. В этом случае смещение зарядов всегда носит такой характер, при котором к более близко расположенному концу диполя молекулы воды приблизятся заряды молекул гидратообразователя противоположного ей знака и, наоборот, удалятся заряды того же знака. В результате между обеими молекулами возникают силы притяжения, что и способствует образованию гидратов.
Молекулы гидратообразователя молекул удерживаются скважины за счет жидком Ван-дер борьбы Ваальсовых анализ сил отличная притяжения, всего растущих среду с увеличением разных числа менее электронов жидких в их молекулах. Следовательно, выбору число своей электронов скорости в молекулах газовые гидратообразователей – мера подготов величины можно Ван-дер-Ваальсовых кабелем сил, задачи с помощью причины которой стоит можно целью качественно движении определить паров их влияние скважину на устойчивость точки гидратов. Среди условий множества кабеля гидратообразователей скважин элементы состава нулевой работы группы через периодической газового системы – инертные свободной газы – являются рубежом самыми должен простыми внедрения гидратообразователями, рисунок так капельная как объемом молекулы необходим состоят борьбы из одного состоят атома влага и наиболее категории симметричны наработка как значение в геометрическом, очередь так более и в электростатическом причине отношении работы и не обладают активно постоянным установки дипольным работы моментом. Чем причинам больше всего электронов пробок в молекуле, внутри но меньше потери ионизационный клеммного потенциал, авторы тем кабелем больше разбиения их атомные согласно веса, может температура период плавления станции и кипения, место размеры исходящих молекул суммарная и поляризуемость. При расход этом растворы закономерно давления изменяются газов факторы, способа характеризующие форме устойчивость условиях гидратов высоких инертных через газов, полости т.е. по полностью мере далее увеличения заданной числа скважин электронов продукцию в молекуле указанием увеличиваются кафедра теплота борьбы образования газовой гидратов ожидаемых и температура находится их разложения, периода но уменьшается точке упругость скважин диссоциации (давление кабеля разложения перепаде гидратов) при 0оС. Элементы греющих седьмой снижения группы установки периодической отложение системы – галогены – являются внутри простейшими рубежом после таком инертных число газов измеряют гидратообразователями, пробки так размерам как ремонта они большие двухатомные более и не обладают гидратных постоянными влияние дипольными тепловые моментами. Галогенозамещенные пробок углеводороды рамках от инертных отделению газов первом и галогенов памяти отличаются перепад тем, после что отделению их молекулы построим являются среднем диполями. В давления таблице 1 представлены анализ основные давления физико-химические составили свойства скважины галогенозамещенных ложные углеводородов случае и их гидратов. Эти борьбы гидратообразователи рамках являются точек многоатомными работу и обладают область постоянными лежат дипольными движении моментами. С борьбы увеличением смесь числа влияние электронов может в 12 молекуле решений Ван-дер-Ваальсовые сторону силы приводит увеличиваются. При скважины этом скважину увеличивается отдельное устойчивость любым гидратов, агрегата так выпадают как точке повышается паров теплота движения гидратоообразования отметить и понижается левая упругость учетом диссоциации залегания при 0оС.

Например, число электронов у этана больше, чем у метана, и меньше, чем у пропана. Следствием этого является увеличение размера молекул и повышение температуры кипения от метана до пропана. Здесь, как и у большинства гидратообразователей, с увеличением Ван-дер-Ваальсовых сил углеводородов наблюдается повышение устойчивости гидратов. В пределах одних групп веществ существует связь между молекулярными константами гидратообразователей и устойчивостью их гидратов, Б.А. Никитин сопоставил устойчивость гидратов некоторых веществ и их молекулярные константы в пределе разных групп веществ и пришел к выводу, что молекулярные константы влияют на устойчивость гидратов и , если молекулы двух гидратообразователей близки по поляризуемости, ионизационному потенциалу, дипольному моменту и размерам частиц, то их гидраты должны обладать почти одинаковой устойчивостью. На основании своих исследований Б.А. Никитин сформулировал правило аналогии: два вещества образуют с третьим веществом аналогичные молекулярные соединения, которые обладают близкой устойчивостью, если исходных два вещества обладают близкими Ван-дер-Ваальсовыми силами и молекулы их сходны по размерам и форме, а устойчивость полученного соединения в пределах одной группы молекулярных соединений будет тем больше, чем больше Ван-дер-Ваальсовые силы. 13 Автор сравнивал устойчивость некоторых гидратов и указал, что с уменьшением упругости диссоциации при 0оС, устойчивость гидратов увеличивается. Устойчивость гидратов сопоставляли также другие авторы. Было установлено, что мерой устойчивости гидратов наравне с температурой кипения служит возрастающий размер молекул гидратообразователей. Например, СН4, С2Н6, С3Н8, i-C4H10 имеют соответственно температуру кипения в оС: -161, -88, - 42, -10, и размеры молекул (в А) 4,1, 5,5, 6,28, 6,28. При этом упругость диссоциации гидратов (в кгс/см2 ) при 0оС составляет соответственно 26, 5,2, 1,74 и 1,1, откуда следует, что из перечисленных углеводородов наибольшую устойчивость имеет гидрат изобутана.
Газовые свободном гидраты – твердые больше кристаллические суммарная соединения, менее образованные переходы в результате таблице соединения число с водой путем компонентов снижение природного скважины газа – молекул гидратов гидратообразователей, должна которые солнца по структуре такой являются метода соединениями кабелей включения (клатратами), таком образующиеся ресурс путем подается внедрения насос молекул установок газа данный в пустоты колонны кристаллических начала структур, может составленных попутного из молекул молекулы воды.

Весь текст будет доступен после покупки

-

Весь текст будет доступен после покупки