Способ предупреждения гидратообразования в природных газовых хранилищах

Изобретение относится к газодобывающей промышленности и предназначено для удаления воды из газовых и газоконденсатных природных хранилищ. Позволяет уменьшить количество метанола. Способ включает закачку в хранилище в качестве ингибитора метанола заданной концентрации С (мас.%). Последнюю определяют исходя из математического соотношения. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к газодобывающей промышленности и предназначено для удаления воды из газоконденсатных природных хранилищ.

Известен способ аналогичного назначения, заключающийся в том, что в скважину на поздней стадии разработки месторождения для удаления высокоминерализованной воды с конденсатом закачивают пенообразующий состав, состоящий из смеси оксиэтилированных высших спиртов с моноалкилфеноловыми эфирами, полиэтиленгликолями, эфирами полиэтиленгликоля и алкилбензолсульфонаты и алкилсульфонаты в смеси с полиэтиленгликолезными эфирами бутилфенолов, растворенных в воде (Авторское свидетельство СССР №1509515, кл. Е21В 43/00, 1989).

Недостатками известного способа является его низкая эффективность из-за невысокой летучести паров полиэтиленгликолевых смесей, а также дороговизна применяемого состава, его засоление и связанные с этим трудности при регенерации.

Известен способ предупреждения гидратообразования в газовых хранилищах, заключающийся в закачке в хранилище в качестве ингибитора метанола заданной концентрации, принятый за прототип (Авторское свидетельство СССР №1263820, кл. Е21В 43/00, 1986).

В прототипе для удаления жидкости из выработанной газовой скважины используют поверхностно-активные вещества (ПАВ). При этом перед вводом ПАВ в удаляемую жидкость последнюю обрабатывают метанолом в количестве 50-300 кг/м3 скопившейся жидкости.

Недостатками прототипа, как и аналога, является дороговизна применяемого состава и большой расход используемого реагента.

Техническим результатом, получаемым при использовании изобретения, является устранение указанных недостатков прототипа, т.е. удешевление и уменьшение количества применяемого летучего ингибитора гидратообразования - метанола.

Поставленный технический результат достигается за счет того, что в известном способе предупреждения гидратообразования в газовых хранилищах путем закачки в хранилище в качестве ингибитора метанола заданной концентрации дополнительно измеряют давление Р (МПа) и температуру t (°C) газа в хранилище, а концентрацию С (мас.%) вводимого в него метанола задают исходя из математического соотношения:

При этом метанол заданной концентрации закачивается в хранилище в пласт перед завершением сезона его заполнения.

Существо изобретения заключается в том, что для исключения осложнений при сборе и обработке газа температуру гидратообразования снижают до температуры ниже, чем температура в системе.

Для этой цели используют вещества, которые применяют в качестве антифризов, например метанол.

Как показывают расчеты и опытные данные, концентрация используемого в качестве ингибитора гидратообразования метанола в хранилищах составляет 97 мас.%.

Температура начала гидратообразования tгидр в газовых хранилищах определяется из уравнения (Инструкция по расчету нормативов потребления метанола для использования в расчетах предельно допустимых ил временно согласованных сбросов метанола для объектов ОАО "Газпром". ВРД 39-1.13-010-2000. М.: ОАО "Газпром". 2000. 28 стр.):

Требуемое снижение температуры гидратообразования Δt составляет:

Теоретическая концентрация в водном растворе Стеор (мас.%), обеспечивающая заданное снижение температуры, определяется по формуле (Инструкция по нормированию расхода и расчету выбросов метанола для объектов ОАО "Газпром". ВРД 39-1.13-051.2001. М.: 2002, 28 стр.):

Как показали многочисленные эксперименты, проводимые в различных природных газовых хранилищах, надежный безгидратный режим достигается при концентрации метанола в 1,2 раза выше по сравнению с теоретическим значением (4).

Подстановка формул (2, 3, 4) в формулу (5) дает математическое уравнение 1.

Размерность в уравнениях (1...5) соблюдается, если давление газа измеряется в МПа, а температура в °С.

Уравнение 1, полученное экспериментально-теоретическим путем, позволяет при предварительном измерении в газовом хранилище давления газа Р и его температуры t, определить оптимальную концентрацию С метанола для получения безгидратного режима эксплуатации газового хранилища, что, в свою очередь, позволяет уменьшить потери газа, обусловленные необходимостью продувок шлейфовых трубопроводов для ликвидации в них гидратных отложений при минимальных расходах метанола.

Закачка ингибитора в пласт перед окончанием сезона заполнения хранилища газом позволяет при последующей "дозакачке" запланированных объемов газа частично насытить его метанолом, что обеспечивает существенное повышение эффективности применения метанола для предупреждения гидратообразования.

При одноразовом варианте закачки все расчетное количество метанола следует закачивать перед завершением сезона закачки, когда остаточный намеченный к закачке объем газа составляет не менее трех объемов, необходимых для полного испарения реагента при пластовых условиях.

Использование данного способа на подземных хранилищах в условиях сезонного изменения направления потока газа показало, что даже в присутствии значительного количества пластовой воды в газе, близкого к максимальному, и не при самой высокой пластовой температуре (35°С) при Р=6,5 МПа основная часть метанола (78%) находится в паровой фазе. Во всех случаях концентрация метанола в воде не превышает одного процента (составляет от 0,55 до 0,71%), что обусловлено высокой летучестью паров метанола.

Таким образом, применение способа позволяет добиться существенной экономии реагента по сравнению с прототипом, что, в свою очередь, способствует повышению надежности безгидратных режимов работы скважин и уменьшению затрат газа на продувки шлейфов гидратных отложений.

1. Способ предупреждения гидратообразования в природных газовых хранилищах путем закачки в хранилище в качестве ингибитора метанола заданной концентрации, отличающийся тем, что дополнительно измеряют давление Р [МПа] и температуру t [°C] газа в хранилище, а концентрацию С (мас.%) вводимого в него метанола задают, исходя из математического соотношения:

.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что метанол заданной концентрации закачивается в хранилище в пласт перед завершением сезона его заполнения.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к нефтегазовой отрасли промышленности и может быть использовано при создании и эксплуатации подземных хранилищ природного газа в истощенных нефтегазовых месторождениях.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в условиях соляных и калийных рудников. .

Изобретение относится к созданию и эксплуатации подземных резервуаров, созданных в устойчивых породах, например в отложениях растворимых солей, и может быть использовано для хранения природных и промышленных газов в газовой, нефтяной, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при проектировании, строительстве и эксплуатации предприятий глубинного захоронения промышленных жидких отходов.

Изобретение относится к области захоронения жидких отходов в виде рассола, в том числе радиоактивных, в подземных камерах, сооружаемых в отложениях каменной соли. .

Изобретение относится к низкотемпературной теплоэнергетике и может быть использовано предпочтительно для метрополитенов. .
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для определения степени засоления подземных вод на калийных предприятиях. .

Изобретение относится к области экологии и охраны окружающей среды и предполагает рациональное использование природных ресурсов. .

Изобретение относится к охране окружающей среды и касается подземного складирования жидких отходов калийного производства и позволяет улучшить экологическую обстановку в районе производства калийных удобрений за счет исключения источника загрязнения природной среды.

Изобретение относится к области подземного хранения в многолетнемерзлых породах и может быть использовано в газовой, нефтедобывающей и нефтехимической промышленности

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при проектировании, строительстве и эксплуатации глубоких хранилищ (полигонов захоронения) жидких промышленных отходов в подземной среде

Изобретение относится к строительству подземных хранилищ в скальных грунтах

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при эксплуатации подземных резервуаров-хранилищ, создаваемых в многолетнемерзлых породах через скважину для захоронения отходов бурения

Изобретение относится к области охраны окружающей среды от загрязняющих атмосферу техногенных выбросов парниковых газов и синтеза источников энергии. Обеспечивает повышение надежности утилизации в недрах техногенных избытков диоксида углерода и эффективности искусственного синтеза углеводородов, а также водорода и кислорода, которые могут восполнять истощающиеся в месторождениях нефти и газа запасы углеводородов и формировать новые месторождения нефти и газа. Сущность изобретения: способ осуществляют следующим образом: выделяют подземный водоносный пласт, предпочтительно имеющий выход на поверхность земли и область питания в виде реки, моря, озера, а также с общим активным режимом фильтрации; определяют в выделенном пласте по меньшей мере одну локальную ловушку; осуществляют подготовку выбранного водоносного пласта и локальной ловушки к промышленному использованию с определением в выделенном пласте химического состава воды, а также пород по образцам горных пород - керну; закачивают в выделенный пласт диоксид углерода по меньшей мере через одну нагнетательную скважину, размещенную со стороны области питания пласта и обеспечивающую возможность нисходящего потока закачиваемого диоксида углерода в пласте; обеспечивают каталитическую реакцию поликонденсационного синтеза закачиваемого диоксида углерода и воды с образованием водорода, кислорода и гомологов метана. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности и предназначено для добычи газа, растворенного в водах глубинных горизонтов, создания и эксплуатации подземных хранилищ газа (ПХГ) в вышезалегающих геологических структурах. Техническим результатом является использование для создания ПХГ природного диспергированного и (или) растворенного газа в глубинных водоносных пластах. Способ включает сооружение скважин со вскрытием геологической структуры с коллекторами, имеющей покрышку, закачку газа в эту структуру с оттеснением пластовой воды вниз от покрышки с учетом недопущения выхода газа за границы геологической структуры и отбор газа из верхней части ПХГ потребителю. При этом определяют наличие в регионе с геологической структурой, предназначенной для ПХГ, на больших глубинах с аномально высоким пластовым давлением залежи пластовой воды с растворенным и (или) диспергированным газом, сооружают эксплуатационные скважины со вскрытием этой залежи, отбирают из них воду с растворенным и (или) диспергированным газом и перепускают ее через скважины в геологическую структуру, предназначенную для ПХГ, отбор газа из ПХГ осуществляют после выделения растворенного и (или) диспергированного газа из воды и их расслоения, а перепуск воды с растворенным и (или) диспергированным газом из геологической структуры с аномально высоким пластовым давлением в ПХГ осуществляют по мере снижения в нем давления в результате отбора газа потребителю. 1 пр., 1 ил.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано при бурении скважин в регионах вечной мерзлоты с наличием в ней гидравлически изолированных линз талых подземных водоносных пористых песчаных коллекторов - криопэгов (КП) с целью захоронения в них буровых отходов (БО). Техническим результатом изобретения является разработка технологии экологически безопасного и экономически выгодного способа захоронения БО в КП. Способ включает бурение в КП одной нагнетательной (НС) и, по крайней мере, одной гидравлически разгружающей КП скважины (PC), предварительное понижение давления в КП путем откачки через PC водопесчаной пульпы, после стабилизации пониженного давления в НС закачку через НС в КП равномерной смеси БО и не менее 10 массовых процентов дробленого льда, приготовленного из морской воды или воды, откачанной из КП, с добавлением в смесь жидкого гидрогеологического индикатора (ГГИ), при этом непрерывно воздействуют на БО возле башмака подвесной колонны ПС вибратором звуковой частоты, закачку продолжают до обнаружения в пульпе, откачиваемой из PC, признаков ГГИ, после чего закачку БО в ПС, их вибрацию и откачку пульпы из PC прекращают, PC ликвидируют, для захоронения дополнительного объема БО оборудуют другую PC и продолжают закачку БО через ту же НС с их вибрацией и с аналогичным использованием другой PC. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при захоронении высокотоксичных и радиоактивных отходов в рудниках при камерных системах разработки с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями. Способ включает образование камер, разделенных междукамерными целиками, сооружение саркофагов из отработавших колесных шин большегрузной самоходной техники, размещение в саркофагах контейнеров с отходами и заполнение камер гидравлической закладкой из твердеющих смесей. Техническим результатом является использование подлежащих утилизации шин большегрузной техники для повышения надежности захоронения опасных отходов промышленности. 1 ил.

Изобретение относится к использованию подземных водных ресурсов, в частности к способу распределенного хранения и использования шахтных грунтовых вод. Согласно способу, выполняют следующие шаги: А. проводят геологоразведку местности, подземная область которой подлежит разработке, и производят сбор основных геологических данных о породах формаций; В. исследуют шахтные грунтовые воды и производят сбор данных о состоянии распределения потоков, качестве воды и ее давлении; С. на основании собранных на шаге А основных геологических данных о породах формаций и собранных на шаге В данных о состоянии распределения потоков, качестве воды и ее давлении выбирают одно или несколько мест выработок, через которые не смогут проникать шахтные грунтовые воды, в качестве мест для водосборников распределенного подземного резервуара; и D. после образования водосборников в выбранных местах, обеспечивают естественное просачивание в эти водосборники шахтных грунтовых вод, поступающих во время разработки очистных забоев, смежных с данными водосборниками. Описанный способ позволяет уменьшить утечки грунтовых вод и снизить негативное влияние на рост и восстановление окружающей природной среды. 12 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.
Наверх