Проект по внедрению химических методов борьбы с гидратообразованием при эксплуатации газовых скважин

Описание

В проекте выполнена разработка химических методов борьбы с гидратообразованием при эксплуатации газовых скважин.

В геологической части приведены общие сведения о месторождении, описан литолого-стратиграфический разрез месторождения и его тектоническое строение. Рассмотрена газонасыщенность продуктивных пластов, физико-химические свойства и состав свободного газа.

Выполнено описание текущего состояния разработки газовых залежей месторождения.

Начальные запасы газа составляют: по категории С1 – 1776 млн. м³, по категории С2 – 321 млн. м³, остаточные: 1478 млн. м³ и 311 млн. м³ соответственно.

          Составлена технологическая часть.

Описано устьевое оборудование газовых скважин.

Сборка лифтового подъемника выполнена из насосно-компрессорных труб. На устьях скважин предусмотрены стандартные фонтанные арматуры типа АФК 2-65х21 и АФК 3-65х21. Скважины оснащены свечой и продувочной линией. На устье в составе продувочной линии имеются задвижки в количестве двух штук: рабочая и контрольная. На конце продувочной свечи имеется фланцевое соединение, посредством которого выполняется монтаж прувера при исследовании скважины. Устройство продувочной свечи выполнено с небольшим уклоном к горизонту и выводом в амбар. 

Обозначены возможные осложнения в процессе эксплуатации газовых скважин. 

Разрушения призабойной зоны возможно при эксплуатации скважин с большим дебетом в случаях, когда продуктивный пласт сложен рыхлыми неустойчивыми породами. При этом, твердые частицы, которые выносятся из пласта, могут вызывать эрозию наземного и подземного оборудования, образование пробок и подземные обвалы. Также осложнением является гидратообразование. Образованные в результате гидраты закупоривают скважины, сепараторы, газопроводы, нарушают работу измерительных приборов и средств регулирования. Возможна интенсивная коррозия оборудования из-за присутствия в газе углекислого газа. 

Указанные причины гидратообразования. 

В процессе отбора газа из пласта, который сопровождается понижением его давления и температуры, пары воды конденсируются и накапливаются в скважинах и газопроводах. Компоненты природного газа при взаимодействии с водой в определённых условиях имеют способность к образованию твердых кристаллических веществ - гидратов. Внешне гидраты представляют собой рыхлый снег, меняющие желтоватый оттенок. Они являются неустойчивыми соединениями и быстро разлагаются на газ и воду при некоторых условиях, таких как понижение давления или нагревание. Условиями для образования гидратов являются повышенные давления, низкая температура и тесный контакт гидратобразующих компонентов газа с водой. 

К методам определения давления и температуры начала процесса гидратообразования относится графический, аналитический, графоаналитический и экспериментальный. 

Описаны методы предупреждения гидратообразования и ликвидации гидратов. 

К методам по предотвращению образования гидратов в скважинах относятся: установление соответствующего технологического режима работы скважины, непрерывная или периодическая подача на забой скважины антигидратных ингибиторов, применение футерованных насосно-компрессорных труб, систематическое удаление с забоя скапливающейся жидкости, устранение причин, которые вызывают пульсацию газа в скважине. Очищение ствола скважины от гидроидных отложений выполняется путем продувки в атмосферу с необходимой предварительной выдержкой скважины в закрытом состоянии для получения частичного разложения гидратов под воздействием тепла окружающих пород, закачки большого объема антигидратного ингибитора на гидратную пробку с выдержкой до момента ее разложения и с последующей продувкой в атмосферу.

Выполнен расчет пластовых давлений. Для нейтрализации гидратов используется метанол. Определение величин пластовых давлений по всем скважинам необходимо для расчета количества метанола, достаточного для нейтрализации влаги в шлейфе и НКТ.

Приведен расчет метанола для нейтрализации гидратов. Выбор технологии борьбы с гидратами проводится по двум вариантам: транспорт газа без редуцирования давления на устье и с редуцированием давления на устье.

Ввод метанола на устье скважины производится через метанольницу, которая изготовлена из кислородного баллона, оборудованного соответствующей переключающей арматурой. В конструкции обвязки скважины предусмотрена возможность подачи метанола в затрубное пространство и в шлейф. Подача метанола осуществляется двумя способами: борбатированием за счет силы гравитации жидкости, для чего выполняется выравнивание давления в метанольнице и трубном пространстве, и простым передавливанием, при котором в метанольнице подается избыточное давление из затрубного пространства. Метанол, подаваемый в затрубное пространство, стекает на забой, где происходит его захватывание газом в депрессионной зоне у башмака лифтовых труб. Затем он вместе с газом поступает в шлейф.

Принят второй метод транспорта газа с редуцированием давления на устье скважины до УПГ.

 Разработана организационно-экономическая часть с описанием организации работ по обслуживанию и эксплуатации газовых скважин, требований безопасности и охраны окружающей среды при использовании метанольных установок. Произведен расчет экономического эффекта от использования транспорта газа с редуцированием давления на устье, равного 689,22 тыс.руб.

В дипломной работе разработаны меры борьбы с гидратообразованием при эксплуатации газовых скважин методом дозированной подачи метанола в скважину, применением подогревателей по трассе шлейфа и низкотемпературной сепарации.