RU2764944C2 - Способ определения начала образования жидкостных или гидратных пробок в газосборной промысловой сети - Google Patents
Способ определения начала образования жидкостных или гидратных пробок в газосборной промысловой сети Download PDFInfo
- Publication number
- RU2764944C2 RU2764944C2 RU2020116851A RU2020116851A RU2764944C2 RU 2764944 C2 RU2764944 C2 RU 2764944C2 RU 2020116851 A RU2020116851 A RU 2020116851A RU 2020116851 A RU2020116851 A RU 2020116851A RU 2764944 C2 RU2764944 C2 RU 2764944C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- equipment
- formation
- rms
- plugs
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 10
- 150000004677 hydrates Chemical group 0.000 claims abstract description 8
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 64
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 2
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D5/00—Protection or supervision of installations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Способ относится к системам автоматического контроля нефтегазового оборудования и позволяет своевременно обнаруживать предаварийные ситуации, связанные с образованием водо-льдо-пробок и отложением гидратов в газовом оборудовании. В способе периодически измеряют температуру и расход газа через газовое оборудование или перепад давления газа на замерном сужающем устройстве, находящемся в потоке газа. По измеренным значениям формируют показатель критического состояния оборудования. Для определения временного интервала наступления критического состояния оборудования используются статистические данные остановки шлейфа газосборной сети промысла. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Способ определения начала образования жидкостных или гидратных пробок в газосборной промысловой сети относится к способам или устройствам для добычи и подготовки природного газа, предназначено для оперативного контроля начала образования водо-ледяных пробок и отложением гидратов в газовом оборудовании и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности. Образование водо-ледяных пробок и отложения гидратов в газосборной сети приводит к авариям и является одной из основных причин останова его части. Так, основной причиной останова и продувки газовых шлейфов являются образование ледяных и гидратных пробок.
В настоящее время многие предприятия сталкиваются с проблемами в поиске технических решений, обеспечивающих снижение степени образования жидкостных, ледяных и гидратных пробок в системах внутрипромыслового сбора газа, при условии низкой капиталоемкости, минимальных эксплуатационных затратах, простоты реализации и гибкости применения. Существует множество технических решений для оперативного контроля гидратов в газовом оборудовании, однако данная проблема до сих пор полностью не решена.
В настоящее время авторами публикаций и патентов в качестве гарантированного определения состояния оборудования использования параметра расхода газа признается факт его непригодности в анализе, поскольку поток в газопровод шлейфе не регулируемый, а массовый расход постоянный, именно по данной причине прототипов изобретения не зарегистрировано. Так же отмечается, что возможны ложные определения гидратообразования при изменении технологического режима, регулирования дебита скважин и т.п. Именно такая сложная и неординарная задача представляется интересной к решению, имеющая до сих пор актуальное значение.
Целью изобретения является создание технического решения, позволяющего по периодически измеряемым технологическим параметрам оперативно обнаруживать предаварийные ситуаций, связанные с образованием водо-ледяных пробок и отложения гидратов в газовом оборудовании и оценить время до его останова, через которое проходит поток газа.
Изобретение обеспечивает достижение следующего технического результата:
- учет влияния основных измеряемых технологических параметров, связанных с возникновением пробок в газовом оборудовании;
- использование существующих датчиков оперативного измерения технологических параметров вместо создания специальных устройств и контроль корректности их работы;
- оценку времени до останова газового оборудования;
- независимость оценки степени загидрачивания от процесса регулирования расхода газа через газовое оборудование;
- возможность оперативной оценки изменения состояния работы газового оборудования.
Заявленный способ определения начала образования жидкостных или гидратных пробок в газосборной сети для контроля своевременного обнаружения предаварийных ситуаций, связанных с образованием водо-льдо-пробок и отложением гидратов в газовом оборудовании основан на периодическом измерении температуры и расхода газа через газовое оборудование или перепада давления газа на замерном сужающем устройстве, находящемся в потоке газа. По измеренным значениям формируют показатель критического состояния оборудования, для определения временного интервала наступления критического состояния газового оборудования используются статистические данные остановки шлейфа газосборной сети промысла, после чего опытным путем выясняется время до снижения минимально-измеряемого расхода газо-жидкостной смеси и полной остановки газосборного шлейфа.
Новизна заключается в том, что по измеренным значениям указанных технологических параметров формируют показатели о вероятном начале не оптимального или не благоприятного режима работы газового оборудования и по степени отклонения текущего значения этого показателя от базового, определенного при заведомо аварийном режиме работы, судят о степени оптимальности работы газового оборудования.
В основу заявленного способа контроля оптимальности работы работающего газового оборудования положены данные производственного портала ООО «ГАЗПРОМ добыча Ямбург». С целью выявления характерных точек при снижении параметра «Расход газа на входе в ЗПА» газопровод шлейфа до не измеряемого, произошедшее в период плановой остановки одного из нескольких межпромысловых коллекторов, которое сопровождалось повышением давления на выходе промысла (не оптимально выбранный режим работы газопровод шлейфа) и снижением количества подаваемого ингибитора (сезонное уменьшение норм подачи метанола), как к «черному ящику», с целью определения характерных точек предшествующих остановке оборудования фиг.1.
Изобретением предлагается применить статистический метод анализа ПИК-фактор, получивший широкое распространение в технической диагностике машин и механизмов, к измеряемому параметру «Расход газа на входе в ЗПА», что позволяет получить с достаточной долей вероятности данные о начале негативных процессов в газопровод шлейфе. За это время определяется ПИК-фактор по параметру расхода ГЖС (газожидкостной смеси) в среднем по 41-ой точке сформированного массива (период один час), для этого использованы следующие диагностические параметры: ПИК – максимальное значение сигнала на рассматриваемом интервале времени; СКЗ – среднеквадратичное значение; ПИК-фактор – отношение параметра ПИК к СКЗ
Приближение линий СКЗ и отношения ПИК к СКЗ, в случае непринятия мер к предупреждению, сигнализируют, о, вероятном, начале не оптимального режима работы примерно за 10-2 часов (т.1, фиг.1), условие (1)
а приближение линий ПИК и отношения ПИК к СКЗ, характеризуют, не благоприятный режим работы газопровод шлейфа примерно за 1-1.30 час (т.2, фиг.1), условие (2)
(2)
до снижения минимально-измеряемого расхода газожидкостной смеси и полной остановки газопровод шлейфа.
Неравенства (1,2) были получены из графической интерпретации данных фиг.1 газопровод шлейфа обще-коллекторной схемы сбора газа длиной 12.5 км, равной критической скорости движения, производительностью 0.45 млн.м3/сут и перепаде давлений между входа в шлейф и установки подготовки газа 0.41 МПа. Работоспособность алгоритма проверена на газопровод шлейфах коллекторно-лучевой схемы сбора газа длиной от 4.8 до 16.5 км, менее, равной и более критической скорости движения, производительностью от 0.20 до 0.57 млн.м3/сут и перепаде давлений между входа в шлейф и установки подготовки газа от 0.27 до 0.63 МПа Валанжинской залежи Ямбуржского НГКМ ООО «ГАЗПРОМ добыча Ямбург».
Метод применим на установках, оснащенных замерными устройствами на входе здания переключающей арматуры (ЗПА) и не оборудованными, по ряду различных причин, комплексами телеметрии, и, полностью отвечает требованиям: минимальных материальных затрат при использовании, простоты реализации и гибкости применения.
Предлагаемое техническое решение может быть реализовано в рамках системы управления добычей и подготовкой газа. В частности, в подсистеме управления подачей ингибитора гидратообразования в поток газа, проходящий через газовое оборудование газосборной сети, в котором могут откладываться гидраты либо автоматической системы оперативной диагностики состояния газового оборудования.
Практическая реализация изобретения заключается в следующем.
В режиме реального времени датчиками периодически измеряют расход газа в работающем газовом оборудовании, в котором могут образоваться водо-ледяные пробки или гидраты, температуру газа внутри (в конце) данного газового оборудования. Как вариант, вместо расхода газа через газовое оборудование может использоваться корень квадратный из перепада давления газа на замерном сужающем устройстве, находящемся в потоке газа, проходящем через газовое оборудование.
По измеренным значениям указанных параметров по формуле (1) и (2) также в режиме реального времени и также периодически вычисляют значение оптимальности работы газового оборудования. При заведомо аварийном режиме работы газового оборудования (например, не оптимально подобранном технологическом режиме работы или в отсутствии ввода ингибитора гидратообразования) определяют характерные точки в качестве базовых. По мере работы газового оборудования могут возникать ситуации сопровождающиеся общеизвестными проявлениями: образование в газопровод шлейфе водо- и льдо-проявлений, гидратных пробок, как правило дросселируется, создаёт изменение потока газожидкостной смеси, сопровождающееся пульсациями давления, при этом параметр «Расход газа на входе в ЗПА» характеризует изменение линейной скорости газа в газопровод шлейфе в условиях потока (температуры и давления), в дальнейшем, при понижении температуры газа в шлейфе до определенной температуры начинается процесс гидратообразования, отложение гидратов на стенках шлейфа и уменьшении его внутреннего диаметра (облитерация), а вследствие возникновения дроссель-эффекта дальнейшее падение фактической температуры газа (при недостаточной подаче ингибитора вплоть до образования ледяных пробок).
Таким образом, значение оптимальности работы газового оборудования может использоваться для оперативного контроля степени загидрачивания газового оборудования и оценки косвенного его показателя технического состояния.
Claims (3)
1. Способ определения начала образования жидкостных или гидратных пробок в газосборной сети для контроля своевременного обнаружения предаварийных ситуаций, связанных с образованием водо-льдо-пробок и отложением гидратов в газовом оборудовании, основанный на периодическом измерении температуры и расхода газа через газовое оборудование или перепада давления газа на замерном сужающем устройстве, находящемся в потоке газа, по измеренным значениям формируют показатель критического состояния оборудования, для определения временного интервала наступления критического состояния газового оборудования используются статистические данные остановки шлейфа газосборной сети промысла, после чего опытным путем выясняется время до снижения минимально-измеряемого расхода газо-жидкостной смеси и полной остановки газосборного шлейфа.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что приближение линий СКЗ (среднеквадратичное значение) и отношения ПИК (максимальное значение сигнала) к СКЗ, в случае непринятия мер к предупреждению, сигнализирует о вероятном начале неоптимального режима работы примерно за 10-2 ч.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что приближение линий ПИК и отношения ПИК к СКЗ характеризует неблагоприятный режим работы примерно за 1-1.30 ч.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020116851A RU2764944C2 (ru) | 2020-05-22 | 2020-05-22 | Способ определения начала образования жидкостных или гидратных пробок в газосборной промысловой сети |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020116851A RU2764944C2 (ru) | 2020-05-22 | 2020-05-22 | Способ определения начала образования жидкостных или гидратных пробок в газосборной промысловой сети |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020116851A RU2020116851A (ru) | 2021-11-22 |
| RU2020116851A3 RU2020116851A3 (ru) | 2021-11-22 |
| RU2764944C2 true RU2764944C2 (ru) | 2022-01-24 |
Family
ID=78719209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020116851A RU2764944C2 (ru) | 2020-05-22 | 2020-05-22 | Способ определения начала образования жидкостных или гидратных пробок в газосборной промысловой сети |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2764944C2 (ru) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1295137A1 (ru) * | 1984-01-06 | 1987-03-07 | Специальное проектно-конструкторское бюро "Промавтоматика" | Способ диагностики гидратообразовани в газопроводе |
| SU1384872A1 (ru) * | 1986-10-08 | 1988-03-30 | Специальное проектно-конструкторское бюро "Промавтоматика" | Способ контрол образовани гидратов в газопроводе |
| SU1411720A1 (ru) * | 1986-09-10 | 1988-07-23 | Специальное проектно-конструкторское бюро "Промавтоматика" | Способ В.Н.Денисенко контрол образовани гидратов в газопроводе |
| SU1665176A1 (ru) * | 1989-08-07 | 1991-07-23 | Краснодарское Научно-Производственное Объединение "Промавтоматика" | Способ диагностики отложени гидратов или парафинов в трубопроводе транспорта нефти или газа |
| SU1690800A1 (ru) * | 1989-03-30 | 1991-11-15 | Краснодарское Научно-Производственное Объединение "Промавтоматика" | Способ контрол образовани гидратов в газопроводе |
| SU1705666A2 (ru) * | 1990-01-15 | 1992-01-15 | Краснодарское Научно-Производственное Объединение "Промавтоматика" | Способ контрол образовани гидратов в газопроводе |
| RU2245992C1 (ru) * | 2003-12-03 | 2005-02-10 | Хавкин Александр Яковлевич | Способ эксплуатации объекта с углеводородной продукцией в условиях гидратного режима |
| RU2329371C1 (ru) * | 2006-10-26 | 2008-07-20 | ООО "Ямбурггаздобыча" | Способ управления процессом предупреждения гидратообразования во внутрипромысловых шлейфах газовых и газоконденсатных месторождений крайнего севера |
| RU2556482C2 (ru) * | 2012-12-24 | 2015-07-10 | Игорь Иванович Грициненко | Способ контроля степени загидрачивания и технического состояния работающего газового оборудования |
-
2020
- 2020-05-22 RU RU2020116851A patent/RU2764944C2/ru active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1295137A1 (ru) * | 1984-01-06 | 1987-03-07 | Специальное проектно-конструкторское бюро "Промавтоматика" | Способ диагностики гидратообразовани в газопроводе |
| SU1411720A1 (ru) * | 1986-09-10 | 1988-07-23 | Специальное проектно-конструкторское бюро "Промавтоматика" | Способ В.Н.Денисенко контрол образовани гидратов в газопроводе |
| SU1384872A1 (ru) * | 1986-10-08 | 1988-03-30 | Специальное проектно-конструкторское бюро "Промавтоматика" | Способ контрол образовани гидратов в газопроводе |
| SU1690800A1 (ru) * | 1989-03-30 | 1991-11-15 | Краснодарское Научно-Производственное Объединение "Промавтоматика" | Способ контрол образовани гидратов в газопроводе |
| SU1665176A1 (ru) * | 1989-08-07 | 1991-07-23 | Краснодарское Научно-Производственное Объединение "Промавтоматика" | Способ диагностики отложени гидратов или парафинов в трубопроводе транспорта нефти или газа |
| SU1705666A2 (ru) * | 1990-01-15 | 1992-01-15 | Краснодарское Научно-Производственное Объединение "Промавтоматика" | Способ контрол образовани гидратов в газопроводе |
| RU2245992C1 (ru) * | 2003-12-03 | 2005-02-10 | Хавкин Александр Яковлевич | Способ эксплуатации объекта с углеводородной продукцией в условиях гидратного режима |
| RU2329371C1 (ru) * | 2006-10-26 | 2008-07-20 | ООО "Ямбурггаздобыча" | Способ управления процессом предупреждения гидратообразования во внутрипромысловых шлейфах газовых и газоконденсатных месторождений крайнего севера |
| RU2556482C2 (ru) * | 2012-12-24 | 2015-07-10 | Игорь Иванович Грициненко | Способ контроля степени загидрачивания и технического состояния работающего газового оборудования |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2020116851A (ru) | 2021-11-22 |
| RU2020116851A3 (ru) | 2021-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2329371C1 (ru) | Способ управления процессом предупреждения гидратообразования во внутрипромысловых шлейфах газовых и газоконденсатных месторождений крайнего севера | |
| CN106872155B (zh) | 一种排气阀性能测试系统以及测试方法 | |
| US4280356A (en) | Pipeline leak detection | |
| CN104976518A (zh) | 一种海底管线泄漏监测系统 | |
| CN108506740B (zh) | 一种基于流速计的液体管道泄漏区域确定方法及系统 | |
| RU2556482C2 (ru) | Способ контроля степени загидрачивания и технического состояния работающего газового оборудования | |
| CN104316653A (zh) | 一种反渗透阻垢剂阻垢性能动态评价装置及评价方法 | |
| CN103217457A (zh) | 天然气管道运行及清管过程水合物预测方法 | |
| CN112890729A (zh) | 水垢检测方法、适用于该水垢检测方法的水箱及包含该水箱的设备 | |
| CN112374556A (zh) | 一种污水异常排放监控系统及其监控方法 | |
| RU2764944C2 (ru) | Способ определения начала образования жидкостных или гидратных пробок в газосборной промысловой сети | |
| CN105241528A (zh) | 一种流量传感器检测平台及其控制方法 | |
| CN110297077B (zh) | 一种基于拉法尔喷管的润滑油水分含量测量系统及方法 | |
| CN113280266B (zh) | 一种城市燃气中低压管网堵塞诊断和定位方法及系统 | |
| CN110503254B (zh) | 一种基于马尔科夫链的非金属管道泄漏预警方法 | |
| CN203981533U (zh) | 一种用于测量浆液密度的装置 | |
| RU2474685C2 (ru) | Способ оперативного контроля выноса воды и песка с добываемым продуктом из скважины в асу тп газопромысловых объектов нефтегазоконденсатных месторождений крайнего севера | |
| RU2676779C2 (ru) | Автоматизированный комплекс инжекции раствора ингибитора коррозии для скважин | |
| RU2637541C1 (ru) | Способ предупреждения гидратообразования в промысловых системах сбора газа | |
| US11698281B2 (en) | Real-time measurement of two-phase mass flow rate and enthalpy using pressure differential devices | |
| CN204514555U (zh) | 一种应用于低压省煤器的测漏系统 | |
| CN109709159B (zh) | 一种动态测定阻垢剂性能的仪器与测试方法 | |
| RU2733558C2 (ru) | Способ определения объема и интервала отложений в трубопроводе | |
| RU2671013C1 (ru) | Способ и установка для измерения жидкостной и газовой составляющей продукции нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин | |
| RU2521623C1 (ru) | Способ идентификации скважины с измененным массовым расходом жидкости куста нефтяных скважин |