Способ разрушения гидратных пробок в газовых скважинах

 

Изобретение относится к газодобывающей промышленности, в частности к способам ликвидации гидратных отложений в скважинах. Цель - ускорение разрушения гидратных пробок. Цель достигается путем ввода в скважину через штанги, спускаемые в насосно-компрессорные трубы, взвеси в керосине порошка сплава на основе алюминия, содержащего не менее 10% щелочных металлов. После окончания реакции скважину промывают, удаляя продукты реакции, и затем операцию повторяют вновь до полного разложения гидратной пробки. Рекомендовано использовать порошок сплава алюминия, содержащего 5% натрия и 5% метана. Способ обеспечивает разрушение гидратной пробки втрое быстрее, чем в известном способе. 3 ил.

союз совктсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECflVB JIHH (р1) Е 21 В 37/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4261068/23-03 (22) 21.04.87 (46) 15.03.90. Бюл. К 10 (71) Институт проблем освоения Севера

СО АН СССР (72) А.И. Варшавский„ В.П. Царев, М.Ю. Черепанова, А.Н..Жутов и В.А. Ненахов (53) 622.276.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 926251, кл. Е 21 В 43/27, 1975.

Бухгалтер Э.Б. Предупреждение и ликвидация гидратообразования при подготовке и транспорте нефтяного и природного газов. N.: ВНИИОЭНГ, Обз,инф, Сер. Нефтепромысловое дело, 1982, вып. 10, с. 28-29. (54) СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ГИДРАТНЫХ ПРОБОК В ГАЗОВЫХ СКВАЖИНАХ

2, (57) Изобретение -относится к газодо" бывающей промышленности, в частности к способам ликвидации гидратных отложений в скважинах. Цель — ускорение разрушения гидратных пробок. Цель достигается путем ввода в скважину через штанги, спускаемые в насоснокомпрессорные трубы, взвеси в керосине лорошка сплава на основе алюминия, содержащего не менее 10Ж щелочных металлов. После окончания реакции скважину промывают, удаляя продукты реакции, а затем операцию повторяют вновь до полного разложения гидратной пробки, Рекомендовано использовать порошок сплава алюминия, содержащего 57

:натрия и 57 метана. Способ обеспечивает разруше.ние гидратной пробки втрое быстрее, чем в известном способе. 3 нл. (:

1550099

Изобретение огносится к газодобывающей промышленности, в частности к способам ликвидации гидратных отложений в скважинах. 5

Цель изобретения — ускорение процесса разрушения гидратной пробки.

На фиг. 1 показана зависимость скорости реакции от концентрации активирующих веществ; на фиг. 2 — схе- 10 ма обвязки экспериментальной установки; на фиг. 3 — схема экспериментальйой установки.

В скважину через штанги, спускаемые в насосно-компрессорные трубы, 15

В инертной среде, например в керосине, вводят йорошок сплава. на основе алюминия, содержащего не менее 10 щелочного металла, вступающего в ! экзотермическую реакцию с водой, со- 20 держащейся в твердом (гидратном) состоянии. Разрушение гидратных пробок

Происходит как за счет химического взаимодействия реагента с водой, так и за счет выделяющегося в результате 25 этого взаимодействия тепла, После окончания реакции скважину промывают, удаляя продукты реакции, скопившиеся над гидратной пробкой, затем операцию повторяют вплоть до полного разруше- 30 ния гидратной пробки.

Б качестве вещества, вызывающего разрушения гидратов, используют, например, сплав на основе алюминия, содержащий 57 натрия и 5Х лития. Щелочные металлы растворяют окись алюминия

8 таким . образом активируют поверхность алюминия. Обычно при использовании таких добавок для активации их берут не менее 10Х. (фиг. 1).

Если натрия, лития мало, стадия растворения окиси алюминия является лимитирующей, С увеличением же содержания щелочных металлов выше 10Х (когда их становится уже достаточно для активирования поверхности) добавление еще натрия, лития уже не будет оказывать существенного влияния на скорость взаимодействия алюминия с

50 водой.

А — участок (фиг. 1) где скорость зависит от содержания щелочных металлов в сплаве, ВС вЂ” участок, где скорость мало зависит от содержания щелочных металлов. Таким образом, оптимальным является сплав, содержание натрия, лития в котором соответствует точке перегиба (В) .

Способ осуществляют, ° следующим образом.

Через противовыбросную аппаратуру в насосно-компрессорные трубы спускают штанги, через которые подают металл или сплав, вступающий в экзотермическую реакцию с гидратами, например сплав на основе алюминия, содержащий 57. натрия и 5Х лития. Сплав на основе алюминия вводят в виде порошка с размером зерен 0,1-0,5 мм в инертной среде, например в керосине.

Попадая на поверхность гидратной пробки, сплав вступает в реакцию с водой, содержащейся в гидратах. Для ускорения протекания реакции жидкостьноситель может быть предварительно нагрета до 50-70 С. При взаимодейсто вии указанного сплава с водой выделяется около 15000 кДж/кг. В результате химического взаимодействия гидрата со сплавом и значительного тепловыделения происходит интенсивное разрушение гидратной пробки. Одновременно в скважину вводят 1-2 кг сплава.

После того как все введенное

\ вещество прореагирует с водой, скважину промывают, удаляя образовавшиеся продукты реакции. Промывка скважины ведется через спущенные в насоснокомпрессорные трубы штанги. В качестве промывочной жидкости может быть использована та же жидкость, в которой сплав был введен в скважину, например керосин. По мере разрушения гидратной пробки штанги наращивают и повторяют перечисленные выше операции вплоть до полного разложения гидратной пробки.

С целью изучения взаимодействия порошков алюминия с гидратами была сконструирована экспериментальная установка,которая была смонтирована на ПХГ по обвязке (фиг. 2). Установка (фиг ° 3) представляла собой две соединенные между собой трубы А и B. Газ из скважины 1 (фиг. 2) после сепаратора первой ступени 2 и штуцера 3 направлялся в эксперименте не в сепаратор второй ступени 4, а на установку 5 и из нее в атмосферу. Перед опытом труба В была заполнена активированным порошком и отсечена от трубы А задвижкой 6 (фиг. 3). Газ из скважины после дросселирования на штуцере 3 поступал в трубу А и из нее через задвижку б в атмосферу. Обычно перед штуцером подается метанол с целью

5 1550 предотвращениягидратообразования. Во время опыта метанол не подавался, в результате чего в трубе А образовалась гидратная пробка о чем свидеЭ

5 тельствовало падение давления на манометре 7. После закрытия задвижки 6 и открытия задвижки 8 выровнялось давление в трубах А и В. В результате порошок под собственной тяжестью 10 пересыпался на гидратную пробку. Реакция разложения гидратной пробки происходила медленно (в течение 7 мин), о чем свидетельствовало медленное нарастание давление на манометре 9. 15

Затем по мере образования жидкой воды скорость реакции резко возросла,.

По движению места нагрева трубы отмечалась скорость разложения гидратной пробки, примерно 0,3 м эа 3 мин или

0,1 и за 1 мин.

099

Использование способа разложения гидратов по изобретению обеспечивает по сравнению с известным ускорение разложения гидрата приблизительно в

3 раза.

Формула изобретения

Способ разрушения гидратных пробок в газовых скважинах, включающий периодическую подачу в скважину вещества, вызывающего разложение гидратов, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса разрушения гидратной пробки, в качестве вещества, вызывающего разрушение гидратов, используют сплав на основе алюминия, содержащий не менее 103 щелочных металлов в количестве не менее 107. от массы гидрата.

1550099

Составитель Л.Бестужева

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни

Редактор А.Долинич

Заказ 253 Тираж 468 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101