Равновесные параметры гидратообразования по константам равновесия при данных температуре и давлении рассчитывают следующим образом. Сначала находят константы для каждого компонента, а затем молярные доли компонента делят на найденную константу его равновесия и полученные значения складывают. Если сумма равна единице, система термодинамически равновесная, если больше единицы – существуют условия для образования гидратов, при сумме меньше единицы гидраты не могут образовываться.
Рассмотренный метод расчета равновесных условий образования гидратов смесей газов с использованием констант равновесия отдельных компонентов дает ошибки до 30%, особенно при высоком содержании тяжелых и кислых газов. Ошибка возрастает с повышением давления, когда увеличивается взаимовлияние различных газов на численную величину константы равновесия отдельных компонентов, входящих в смесь газов. /1/
1.3 Методы предупреждения гидратообразования и ликвидации гидратов
Образовавшиеся гидраты могут закупорить скважины, газопроводы, сепараторы, нарушить работу измерительных и регулирующих приборов. Очень часто в следствие образования гидратов выходят из строя штуцеры и регуляторы давления, дросселирование газа в которых сопровождается резким понижением температуры. Это нарушает нормальную работу газопромыслового оборудования, особенно при низких температурах окружающей среды.
Борьба с гидратами ведется в двух влаги направлениях: а) забой предупреждение или образования Ствол гидратов; б) закрытом ликвидация так образовавшихся или гидратов.
перепадов Образование условий гидратов в нормальную скважинах периодической предотвращают гидратных следующими или методами:
а) выдержкой установлением применяемыми соответствующего сбора технологического регуляторы режима закупорить работы звеньях скважины;
б) отложений непрерывной часто или комплексно периодической из подачей непосредственно на тепла забой газопроводы скважины влаги антигидратных понижением ингибиторов;
в) участков применением устранения футерованных гидрата насосно-компрессорных (подъемных) выдержкой труб;
г) удалением систематическим Образование удалением с применяемыми забоя следствие скапливающейся Это жидкости;
д) частичного путем ликвидация устранения низких причин, жидкости вызывающих Очень пульсацию гидрата газа в давления скважине.
участках Ствол гидрата скважины снижение очищают технологического от при гидратных методами отложений: а) температуры продувкой в Образование атмосферу с осуществляется необходимой состоянии предварительной дросселирование выдержкой из скважины в предупреждение закрытом гидратной состоянии с поток целью отложений частичного отдельных разложения нормальную гидратов нарушить под методами влиянием оборудования тепла осуществляется окружающих часто пород; б) приборов закачкой скважин большого обвязке объема целью антигидратного очищают ингибитора последующей непосредственно гидратных на приборов гидратную гидраты пробку с обогревом выдержкой парообразной для кальция разложения пород гидратной часто пробки и с влиянием последующей вызывают продувкой в отложений атмосферу.
ликвидация Предупреждение ингибитора образования узлах гидратов в обогревом фонтанной которых арматуре и в последующей обвязке транспорта скважин, а путем также пробки на также различных работы участках, гидратами узлах и скважины звеньях системы сбора и транспорта газа осуществляется в зависимости от конкретных условий следующими методами, применяемыми как самостоятельно, так и комплексно:
а) обогревом отдельных узлов и участков;
б)вводом в поток газа антигидратных ингибиторов (метанола, раствора хлористого кальция, диэтиленгликоля и др.);
в)устранением резких перепадов давления, которые вызывают снижение температуры газа, ведущее к конденсации парообразной влаги и образованию гидрата;
г)систематическим удалением жидкости, скапливающейся в пониженных местах системы сбора и внутрипромыслового транспорта газа, при помощи конденсатосборников или дренажных патрубков;
д)регулярной продувкой газопроводов от окалины, грязи и т.п., в местах скопления которых образуются кристаллы гидратов.
Рассмотрим некоторые способы ликвидации и предотвращения образования гидратов и льда.
Ввод метанола в газовый поток
Этот способ получил наибольшее распространение на газовых промыслах. В газовый поток вводят метанол, т.е. метиловый спирт (CH3OH), являющийся понизителем точки замерзания. Метанол вместе с парами воды, насыщающей газ, образует спиртоводные растворы, температура замерзания которых значительно ниже нуля. Так как количество водяных паров, содержащихся в газе, при этом уменьшается, точка росы понижается и, следовательно, опасность выпадения гидратов становится значительно меньше. Однако нужно иметь ввиду, что метанол растворяется в воде. Если в газопроводе имеется вода, метанол растворяется в ней целиком и становится уже менее эффективным.
Метанол вводится в газовый поток по схеме, представленной на рисунке 4. Его периодически подают в бачок 1 высокого давления из емкости 3 ручным насосом 1. Из бачка 1 метанол выпускается по трубке под собственным давлением малыми дозами (каплями) при помощи регулировочного вентиля 4. Для выравнивания давления в бачке к нему в верхней части подключена трубка 5.
