UA14804U - Method for prevention of hydrate formation at development of gas fields and at transportation of well product through gas pipeline - Google Patents

Method for prevention of hydrate formation at development of gas fields and at transportation of well product through gas pipeline Download PDF

Info

Publication number
UA14804U
UA14804U UAU200600450U UAU200600450U UA14804U UA 14804 U UA14804 U UA 14804U UA U200600450 U UAU200600450 U UA U200600450U UA U200600450 U UAU200600450 U UA U200600450U UA 14804 U UA14804 U UA 14804U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
gas
well
gas pipeline
discharge line
formation
Prior art date
Application number
UAU200600450U
Other languages
English (en)
Inventor
Dmytro Oleksandrovych Yeger
Yurii Airapetovych Balakirov
Yurii Oleksandrovych Zarubin
Volodymyr Oleksandrov Frolagin
Original Assignee
Subsidiary Scient Res I Of Oil
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Subsidiary Scient Res I Of Oil filed Critical Subsidiary Scient Res I Of Oil
Priority to UAU200600450U priority Critical patent/UA14804U/uk
Publication of UA14804U publication Critical patent/UA14804U/uk

Links

Landscapes

  • Pipeline Systems (AREA)

Description

Опис винаходу
Корисна модель відноситься до технології розробки газових родовищ і може бути застосована для 2 запобігання утворенню гідратів під час видобутку природного газу з газових родовищ, розташованих на суші і на морі, а також при транспортуванні продукції по газопроводу.
Газові гідрати є кристалічними сполуками, які утворюються при високому тиску і порівняно низькій температурі з води і легких вуглеводнів - метану, етану, пропану, а також молекул інших газів, таких як азот, діоксид вуглецю, сірководень тощо. Вони є джерелом додаткових проблем, які виникають при розробці як морських газових родовищ (оскільки температура навколишнього середовища протягом року звичайно складає 4-52С, що при існуючому робочому тиску відповідає умовам можливого гідратоутворення), так і газових родовищ, розташованих на суші. Збитки та витрати, пов'язані із закупорюванням експлуатаційної свердловини (свердловин) або ділянок газопроводу, можуть бути досить значними через необхідність залучення додаткових плавзасобів, а також в результаті втрат газу із-за вимушеного простою свердловин. Тому ще на етапі проектування приймають рішення щодо вибору інгібітору гідратоутворення з урахуванням багатьох критеріїв, основними з яких являються: - капітальні витрати, пов'язані з придбанням технологічного устаткування, в першу чергу, для процесів регенерації; - обмеження устаткування по масі і площі; - капіталовкладення у підводне устаткування; - екологічні обмеження; - механічні домішки в газі (у газовому конденсаті, що конденсується з газу) і їх вплив на транспортування і переробку; - відповідність вимогам техніки безпеки; - забезпечення працездатності системи; 8 - локальна доступність інгібітору.
Відомий спосіб запобігання утворенню гідратів, що включає нагнітання у викидну лінію свердловини та в газопровід інгібітору гідратоутворення - метанолу |1). Метанол значно знижує температуру гідратоутворення, а його пара осушує газ від парів води та знижує їх пружність, що призводить до порушення рівноваги гідрат - т вода і руйнування гідратів. Метанол подають дозаторними насосами із спеціальних ємностей для метанолу у ав) викидну лінію свердловини та в газопровід. Недоліками відомого способу є шкідливий вплив метанолу на довкілля та його висока вартість. со
Відомий також, вибраний як найближчий аналог, спосіб запобігання утворенню гідратів, що включає «І нагнітання у викидну лінію свердловини та в газопровід термодинамічних інгібіторів гідратоутворення, таких як
Зо метанол, гліколі, а також інші агенти |2). Вищезазначені інгібітори запобігають утворенню гідратів шляхом -- зниження температури гідратоутворення. Їх ефект подібний добавці антифризу до води для зниження Її температури замерзання. Метанол і моноетіленгліколь (МЕГ) відносяться до інгібіторів, що найбільш широко використовуються, хоча не менш ефективними являються етанол, інші гліколі, а також розчини солей. Темпи « закачування цих інгібіторів залежать від кількості води, що додається, і дозування |інгібітору. Останній З7З 70 параметр визначається розрахунковими значеннями температури і тиску, а також складом флюїду. Проте об'єм с води, що видобувається, помножений на дозування метанолу, дає темп закачування інгібітору, який протягом "з терміну експлуатації родовища звичайно змінюється через зниження робочого тиску і збільшення об'єму води, що видобувається попутно.
Технічні переваги і недоліки застосування метанолу і МЕГ відображені в таблиці 1. Метанол і МЕГ є -з 15 ефективними інгібіторами за умови їх нагнітання в досить великих кількостях. Стосовно глибоких свердловин дозування інгібітору звичайно складає 0,7-1,0л на 1,0л води. Метанол може забезпечити більш значне зниження їх температури гідратоутворення, але його дія супроводжується великими втратами газової фази. со о
І розрахунку на одиницю маси фази можуть бути значними із зменшенням регенерованих об'ємів ов
Й конденсації водяної пари во в газову фазу і при переході з початком конденсації водяної пари в конденсаційну фазу залишається разом з водною фазою в нижній частині труб
Але існують певні ризики при використанні термодинамічних інгібіторів, зокрема: - занижене дозування інгібітору у випадках, коли невідомі темпи відбору води; бо - інгібітор не поступає в заплановане місце (через помилку оператора або пошкодження устаткування);
- недотримання вимог охорони довкілля, особливо у зв'язку з наявними обмеженнями на скидання метанолу в умовах плавзасобів; - перевищення проектних об'ємів видобутку води, що супроводжується зниженням видобутку газу і закінчується ухваленням рішення про нерентабельність подальшої експлуатації свердловини; - забезпечення доставок інгібітору у віддалені місця.
В основу корисної моделі поставлено завдання удосконалити спосіб запобігання утворенню гідратів при розробці газових родовищ та транспортуванні продукції свердловин по газопроводу шляхом штучного порушення умов утворення газогідратів (співвідношення між кількістю молекул води та молекул газу), що дасть 7/0 Змогу на тривалий період часу унеможливити утворення гідратних каркасів (клатратів) і, тим самим, дозволить забезпечити безперебійну експлуатацію газових свердловин і газопроводу.
Поставлене завдання вирішується тим, що у способі запобігання утворенню гідратів при розробці газових родовищ та транспортуванні продукції свердловин по газопроводу, що включає нагнітання у викидну лінію свердловини та в газопровід інгібітору гідратоутворення, згідно з корисною моделлю як інгібітор 7/5 Підратоутворення використовують 0,0596-ий розчин поверхнево-активної речовини у прісній воді, при цьому 0,0596-ий розчин поверхнево-активної речовини у прісній воді щодоби рівномірно нагнітають у викидну лінію свердловини та в газопровід у кількості від 3,0 до 5,0 мо'добу, яку встановлюють у зазначених межах в залежності від результатів спостережень за змінами градієнтів тиску у викидній лінії свердловини та в газопроводі. Як поверхнево-активну речовину використовують аніоноактивну і/або неіоногенну 2о поверхнево-активну речовину.
Суть корисної моделі полягає в наступному.
Фізико-хімічна природа утворення клатратів постульована наступною умовою їх існування на молекулярному рівні: наявність 46 молекул води і 8 молекул газу ІЗЇ. Газову складову змінити неможливо, оскільки по газопроводу та у викидній лінії свердловини газ тече при встановлених постійних параметрах, тому, з метою ов порушення вищезазначеного співвідношення між водою і газом, можна змінити тільки кількість молекул води, наприклад шляхом їх збільшення або зменшення. Проте, осушування газу шляхом подачі метанолу та інших о, термодинамічних інгібіторів гідратоутворення в газоводяний потік має ряд недоліків, що вказані вище.
Збільшення кількості молекул води дозволить при незначних витратах забезпечити стабільний режим роботи газопромислових систем без утворення гідратних каркасів і росту гідратів. «г зо З другого боку, експериментальні дослідження показали, що при додаванні до води незначної кількості поверхнево-активної речовини (ПАР), співвідношення між молекулами води і газу не змінюється, але о зменшується кут змочування обробленої води з газовою фазою. Внаслідок цього краплі води не змінюють свого со агрегатного стану та продовжують рух під впливом градієнту тиску, що ускладнює появу клатратів, збільшуючи період до початку їх утворення (індукційний період), а на стадії росту кристалів перешкоджає утворенню -
Зв Великих за розмірами газогідратів. Це пов'язано з виникненням розвинутих міжфазних поверхонь газ - гідрат та «- рідина - гідрат. Адсорбуючись на поверхні кристалів газогідратів, ПАР перешкоджає злипанню окремих зерен гідратів. При цьому відбувається зменшення розмірів кристалів в результаті збільшення кількості центрів кристалізації.
Експериментально підтверджено, що для досягнення поставленої мети достатньо рівномірно закачувати « 70 щодоби в зону утворення гідратів від 3,0 до 5.Ом З 0,0596 -го розчину поверхнево-активної речовини у прісній З с воді. За результатами досліджень при мінімальній масовій долі ПАР у газорідинному потоці в кількості 0,0190 ц утворення гідратної кірки не відбувається. Враховуючи втрати ПАР на її адсорбцію на металевій поверхні "» трубопроводів, за оптимальну масову долю ПАР у прісній воді прийнято значення 0,05905.
Технічний результат - порушення умов створення клатратів, що забезпечить безперебійну роботу свердловини та газопроводу, економію витрат на експлуатацію газового родовища і дотримання екологічних - вимог.
Спосіб, що заявляється, реалізують наступним чином. ве Для введення у газопровід і у викидну лінію 0,0595-го розчину поверхнево-активної речовини у прісній воді (ее) на головній ділянці газопроводу та у викидній лінії свердловини встановлюють спеціальні пристрої, які використовують для введення інгібіторів. Через вказані пристрої у газопровід, а також у викидну лінію о свердловини спочатку щодоби рівномірно нагнітають 0,0596-ий розчин поверхнево-активної речовини у прісній їз» воді у кількості З,ОмУ/добу.
Протягом 5-10 днів проводять спостереження за режимом роботи свердловини і газопроводу, зокрема за розподілом тиску у викидній лінії свердловини і по довжині газопроводу. Якщо за цей час у викидній лінії свердловини та в газопроводі не створюватимуться умови для утворення кристалів гідратів, тоді цей режим необхідно підтримувати постійним як оптимальний режим експлуатації. с Якщо ж в газопроводі або у викидній лінії свердловини буде помічено гідратоутворення (різке збільшення перепаду тисків на певних ділянках газопроводу або у викидній лінії свердловини), тоді об'єм рідини, яку нагнітають, необхідно збільшити. В залежності від даних спостережень за роботою свердловини та газопроводу 60 об'єм нагнітання інгібітору поступово змінюють від З,ОмЗ/добу до 5,ОмУ/добу.
Результати експериментальних досліджень показали, що для повного виключення гідратоутворення протягом тривалого періоду часу і забезпечення нормальної роботи свердловини та газопроводу при розробці газових родовищ цілююм достатньо рівномірно закачувати у газопровід і у викидну лінію інгібітор гідратоутворення, що пропонується, з максимальною витратою 5,Ом/добу. бо Як поверхнево-активну речовину використовують аніоноактивні ПАР на основі алкилсульфатів,
алкилсульфонатів та алкиларилсульфонатів (сульфанол, сульфоріпокс, САФО-9, натрієві солі СЖК, мирол-1,
ДОС-РАС, сульфонат), а також неіоногенні ПАР, створені на основі різних похідних поліетиленгліколевих ефірів (савенол, жиринокс, ріпокс, барвацел, проксанол, ОП-10 та інші), які досить широко застосовуються у нафтогазовій промисловості.
Катіоноактивні ПАР використовуються переважно як інгібітори корозії, крім того вони є дефіцитними та мають високу вартість.
Таким чином, застосування 0,0595-го розчину ПАР у прісній воді як інгібітору гідратоутворення з техніко-економічної і екологічної точок зору перевершує показники існуючих способів запобігання 7/0 "Підратоутворення при експлуатації газових свердловин та газопроводів.
Джерела інформації 1. Справочная книга по добьіче нефти "Под редакцией д-ра техн.наук Ш.К. Гиматудинова. М.: Недра, 1974, с.628. 2. Кочран С., Гудиметла Р. (Компания ІМТЕС Епдіпеегіпдо, Хьюстон, шт. Техас). Борьба с образованием /5 гидратов для успешной разработки глубоководньїх газовьїх месторождений. М.: НТЖ "Нефтегазовне технологи",
Мов, 2005, С.28-34.
З. Ю.Н. Бугай, Ю.А. Балакирев. Газогидратнье месторождения. К.: МНТУ, ""«АРАНТ-СЕРВИС", 2001, С.76-83.

Claims (2)

Формула винаходу
1. Спосіб запобігання утворенню гідратів при розробці газових родовищ та транспортуванні продукції свердловини по газопроводу, що включає нагнітання у викидну лінію свердловини та в газопровід інгібітору гідратоутворення, який відрізняється тим, що як інгібітор гідратоутворення використовують 0,05 90-ий розчин поверхнево-активної речовини у прісній воді, при цьому 0,05 90-ий розчин поверхнево-активної речовини у прісній воді щодоби рівномірно нагнітають у викидну лінію свердловини та в газопровід у кількості від 3,0 до 5,0 м - З/добу, яку встановлюють у зазначених межах в залежності від результатів спостережень за змінами градієнтів тиску у викидній лінії свердловини та в газопроводі.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як поверхнево-активну речовину використовують аніоноактивну « зо або неіоногенну поверхнево-активну речовину. «в) Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних оз мікросхем", 2006, М 5, 15.05.2006. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. - - -
с . и? - щ» (ее) о 50 с» с 60 б5
UAU200600450U 2006-01-17 2006-01-17 Method for prevention of hydrate formation at development of gas fields and at transportation of well product through gas pipeline UA14804U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200600450U UA14804U (en) 2006-01-17 2006-01-17 Method for prevention of hydrate formation at development of gas fields and at transportation of well product through gas pipeline

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200600450U UA14804U (en) 2006-01-17 2006-01-17 Method for prevention of hydrate formation at development of gas fields and at transportation of well product through gas pipeline

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA14804U true UA14804U (en) 2006-05-15

Family

ID=37458537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU200600450U UA14804U (en) 2006-01-17 2006-01-17 Method for prevention of hydrate formation at development of gas fields and at transportation of well product through gas pipeline

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA14804U (uk)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017089846A1 (en) * 2015-11-24 2017-06-01 Farkas Pál Process for feeding an inhibitor into a gas pipeline for preventing gas hydrate formation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017089846A1 (en) * 2015-11-24 2017-06-01 Farkas Pál Process for feeding an inhibitor into a gas pipeline for preventing gas hydrate formation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9551462B2 (en) System and method for transporting hydrocarbons
Olajire A review of oilfield scale management technology for oil and gas production
US5741758A (en) Method for controlling gas hydrates in fluid mixtures
US8329965B2 (en) Method and system for preventing clathrate hydrate blockage formation in flow lines by enhancing water cut
AU2011383248B2 (en) Composition and method for reducing hydrate agglomeration
BRPI0809479A2 (pt) Método para tratar um furo de poço em uma formação contendo sulfeto de hidrogênio
Kim et al. Economic evaluation of MEG injection and regeneration process for oil FPSO
Svenningsen et al. Modeling of top of line corrosion with organic acid and glycol
Meshram et al. Investigation on the effect of oxalic acid, succinic acid and aspartic acid on the gas hydrate formation kinetics
Dugstad et al. pH-stabilisation, a reliable method for corrosion control of wet gas pipelines
US20130012751A1 (en) System and Method For Inhibiting Corrosion
Olsen et al. Corrosion control by pH stabilization
Kim et al. Kinetic hydrate inhibition performance of MEG in under-inhibition system: reduction opportunities of MEG injection for offshore gas field developments
UA14804U (en) Method for prevention of hydrate formation at development of gas fields and at transportation of well product through gas pipeline
Chen et al. New Insight into the Mechanisms of Iron Sulfide Deposition in Carbonate Reservoir during Acid Stimulation
WO2020101744A1 (en) Low dosage hydrate inhibitor
Nyborg Pipeline corrosion prevention by ph stabilization or corrosion inhibitors
AU2019427771B2 (en) Low dosage hydrate inhibitor
Kanu et al. Mitigating Hydrates in Subsea Oil Flowlines: Consider Production Flow Monitoring & Control.
Penkala et al. Acrolein application to mitigate biogenic sulfides and remediate injection-well damage in a gas-plant water-disposal system
Shipovalov et al. Developing a Method of Calculating the Operational Flow of Methanol to Prevent the Formation of Crystalline Hydrates in the Operation of Underground Gas Storage Facilities
Chen et al. New Insight into the Mechanisms of Iron Carbonate Formation in Sweet Gas Carbonate Reservoirs during Acid Stimulation
Chen et al. Systematic Risk Evaluation of Calcium Sulfate Formation in Production System
Seo et al. Optimization of MEG injection and regeneration system for offshore gas fields using multiphase simulation and synergistic inhibition strategies
Kumar Evaluation of Gas Hydrate Mitigation by Chemical Injection Method