ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
НЕФТЕГАЗОВЫЙ КОЛЛЕДЖ
Допустить к защите в ГАК зам. директора по УПР _____________
“____” _________ 2010 г.
Земцов Максим Сергеевич
МЕТОДЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ОСВОЕНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН
(Выпускная квалификационная работа)
Специальность:130503.51 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений
Научный руководитель:
__________/____________/
Автор работы:
___________/____________/
Рецензент:
___________/_____________/
Тюмень – 2011
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
НЕФТЕГАЗОВЫЙ КОЛЛЕДЖ
Утверждаю
Зам. директора по УПР
______________ Тавабилова М.С.
ЗАДАНИЕ
на выполнение выпускной квалификационной работы
Студент: Земцов Максим Сергеевич
Группа: Нрт-08(11)2
Специальность:130503.51 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений
Тема ВКР: Методы предупреждения гидратообразования при освоение и эсплуатации газовых скважин
Содержание работы
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Руководитель ВКР (подпись) ФИО
Задание принял к исполнению (подпись) ФИО
Дата получения задания______________
Срок сдачи ВКР____________________
Председатель методической комиссии___________________________
Содержание
Глава 1. Гидратообразование при освоении и эксплуатации скважин…………………………………………4-16
Введение………………………………………………………………………...4
1.1Состав и строение гидратов………………………………………………..5
1.2Условия образования……………………………………………………….7
1.3.Влияние неуглеводородных компонент и свойств природного газа на гидратообразование………………………………………………………….9
1.4.Методы предупреждения и борьбы с гидратами………………………10
1.5.Предупреждение образования гидратов снижение давления………..10
1.6.Предупреждение образования гидратов методом подогрева газа….11
1.7.Ингибиторный способ борьбы и предупреждения гидратообразования…………………………………………………………..12
Глава 2.Практическое исследование……………...……17-35
2.1.Оценка эффективности методов предупреждения гидратообразования при испытании газоконденсатных скважин……………………………….17
2.2.Расчет времени безгидратной эксплуатации скважины и шлейфа после закачки ингибитора в пласт…………………………………………………25
2.3.Расчет периода безгидратной эксплуатации скважины при закачке ингибитора в пласт на Мессояхском месторождении…………………….32
Техника безопасности
1. Борьба с гидратообразованиями при добыче и транспорте газа
1.1. Повышение температуры в газопроводе……………………………….36
1.2. Понижение давления в системе…………………………………………39
1.3. Ввод в трубопровод реагентов…………………………………………40
Вывод…………………………………………………………..42
Введение
В данной работе я хочу затронуть очень серьезную тему. Эта тема называется методы предупреждение гидратообразование при освоение газовых скважин. Она серьезна, тем что если методы предупреждения плохи на месторождение то во время эксплуатации данного месторождения или определенной скважин может появиться гидратообразование, которое остановит процесс добычи не на один день. А для возвращения скважины в рабочее состояние необходимы серьезны меры. На это тратятся значительные средства и силы, однако полностью прекратить гидратообразование не удается. Поэтому моя цель определение особенностей методов предупреждения гидратообразования их преимуществ и недостатков. Задачи, которые стоят передо мной это рассмотреть виды предупреждения гидратообразования и выбор самого оптимального из них.
Глава 1. Теоретические основы методов предупреждения гидратообразования
1.1.Состав и строение гидратов.
Для того что бы нам с чем то бороться или предупреждать во-первых мы должны знать состав и строение этого вещества.
Газовые гидраты – это кристаллические соединения, образующиеся при определенных давлениях и температурах из воды и газа, имеющие низкую молекулярную массу. Эти соединения относятся к клатратным соединениям переменного состава. Помимо индивидуальных гидратов известны двойные и смешанные (в состав которых входит несколько газов).
Установлено, что молекулы воды образуют полиэдрический каркас (т.е. решетку хозяина), в котором имеются полости. Эти полости могут занимать молекулы газов (молекулы-гости). Молекулы-гости связаны с каркасом хозяина Ван – дер - ваальсовскими силами притяжения. Таким образом, в газовых гидратах вода служит структуро - определяющим компонентом, образуя ажурный каркас из своих молекул, тогда как второй компонент (молекулы газов или некоторых летучих органических жидкостей) частично или полностью заполняют полости этого каркаса.
В реальных газогидратных структурах полости (в зависимости оттого, заполнены они или нет) могут несколько изменять свои размеры, подстраиваясь под форму гостевой молекулы.
Наиболее распространенными и представляющими интерес, в геологии и нефтепромысловой практике являются гидраты (рис.1), имеющие одну из двух кубических структур (КС-I и КС-II). В структуре КС-I 46 молекул воды образуют:
1. две полости с внутренним диаметром 0,52нм.
2. шесть полостей с внутренним диаметром 0,59 нм.
В структуре КС-II 136 молекул воды образуют:
1. восемь больших полостей с внутренним диаметром 0,69нм
2. шестнадцать малых полостей с внутренним диаметром 0,48нм.
рис. 1. Структура гидратов
Гидраты природных углеводородных газов имеют, главным образом, структуру КС-II. Например, смесь метана и пропана уже при объемном содержании пропана более 0,2% образует гидрат КС- II. Гидраты природных газов – это типичные представители так называемых смешанных гидратов, в которых гидратообразователями являются не отдельные индивидуальные углеводороды, а смесь газов. Состав смешанных гидратов и количество компонентов в них изменяются в зависимости от парциального давления компонентов.