Влияния образования гидратов на технологию добычи и транспорта природного газа

• Введение 3
• 1. Свойства гидратов 5
• 2. Причины и условия образования гидратов 7
• 3. Предупреждение образования гидратов и способы борьба с ними 10
• 4. Характеристика основных антигидратных ингибиторов 13
• Заключение 16
• Список литературы 17

Весь текст будет доступен после покупки

Гидраты природных газов (или клатраты) – это кристаллические нестехио-метрические соединения переменного состава, являющиеся сочетанием двух ши-роко распространенных веществ, воды и природного газа. Если эти вещества вступают в контакт при высоком давлении и низкой температуре, то происходит формирование твердой массы, похожей на лед. Огромные объемы отложений гидратов имеются в придонных слоях океанического дна и в полярных регионах, где они находятся в термобарических условиях, допускающих образование гидратов.
Синонимами термина гидраты являются газовые гидраты, метановые гидра-ты или клатраты. Основным структурным элементом гидратов является кристал-лическая ячейка из молекул воды, внутри которой размещены молекулы газа. Ячейки образуют плотную кристаллическую решетку. Структура гидратов подобна структуре льда, но отличается от последней тем, что молекулы газа расположены внутри кристаллических ячеек, а не между ними. Внешне гидраты похожи на лед, хотя увидеть их можно не часто. Однако они ведут себя совсем не так, как лед. Если поднести к ним спичку, они загораются.
Образование газовых гидратов возможно в системе добычи газа и непосредственно в самой системе магистральных газопроводов. По причине гидратообразования затрудняется транспортировка газа по газопроводам большой протяженности, в частности на участках где скорость потока среды высокая. Также гидраты способны закупоривать трубы, что снижает пропускную способность газопровода и способствует возникновению зон высокого давления. При продавливания гидратных пробок возможны повреждения трубопроводов.
К газопромысловым системам, в которых возможно образование техноген-ных газовых гидратов, относятся:
- призабойная зона скважин, стволы скважин;
- шлейфы и коллекторы;
- установки подготовки газа;
- головные участки магистральных газопроводов;
- газораспределительные станции;
- внутрипромысловые и магистральные продуктопроводы;
- установки заводской обработки и переработки газа.
Процесс образования гидратов отрицательно влияет на работу вышеозначенных систем и может привести к авариям. Поэтому при добыче, транспортировке и переработке природного газа необходимо предпринимать меры по предупреждению образования гидратных пробок и борьбе с ними.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Свойства гидратов

Природные газовые гидраты представляют собой кристаллы белого цвета. Они состоят из одной или нескольких молекул газа и воды. Образование и разложение гидратов зависит от температуры, давления, химического состава газа и воды, свойств пористой среды. Большинство природных газов (CH2, C2H6, C3H8, CO2, N2, H2S) способны образовывать гидраты, которые существуют при определённых термобарических условиях.
Виды газовых гидратов весьма разнообразны. В настоящее время выделяют три основных типа кристаллов: массивные кристаллы, вискерные кристаллы и гель-кристаллы. Массивные кристаллы формируются за счёт сорбции газа и воды на всей поверхности непрерывно растущего кристалла. Вискерные кристаллы возникают при туннельной сорбции молекул к основанию растущего кристалла. Гель-кристаллы образуются в объёме воды из растворённого в ней газа при достижении условий гидратообразования. В пластах горных пород гидраты могут быть, как распределены в виде микроскопических включений, так и образовывать крупные частицы, вплоть до протяжённых пластов многометровой толщины.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Макогон Ю.Ф. Гидраты природных газов. – М.: Недра, 1974. ¬ 208 с.
2. Ширяев Е. В. Методы борьбы с гидратообразованием и выбор ингибитора гидратообразования при обустройстве газового месторождения «Каменномысское море» // Молодой ученый. – 2015. – №17. – С. 323-326.
3. Катаев К. А. Гидратообразование в трубопроводах природного газа // Всероссийский журнал научных публикаций. 2011. №1 (2).

Весь текст будет доступен после покупки