Общая характеристика Г-овых гидратов.

Г-овые гидраты представляют собой кристаллические соединения, образуемые ассоциируемыми мол-лами воды и Г. На вид снег или лед. По структуре Г-овые гидраты это клатраты к-е образуются при внедрении мол-лы Г в пустоты кристаллической структуры состоящей из мол-л воды. Различают: I – 46 Н₂О и 8 полостей, II – 136 Н₂О и 8 больших, 16 малых полостей.

Метан, этан, СО₂ образуют гидраты I группы, при этом идеальная формула гидрата: 8×М×46×Н₂О. Пропан, изобутан образуют гидраты II группы с идеальной формулой: 8×М×136×Н₂О. Массовое Сод-е СН₄ в составе гидрата=12,9%, для связывания 1 кг, СН₄ в гидрат (СН₄×6×Н₂О) требуется 6,75 кг воды. При добыче и обработке Г образуются смешанные гидраты. На основе экспериментальных работ, что пропан и изобутан склоны к образованию гидратов.

Усл-я образования гидратов

Для образования гидратов необх-о наличие капельной жидкости и термод-й режим. Наличие воды хотя и является обязательным, но не достаточным для образования. Гидраты образуются при опр-ных t-ре и Р. На основании экспериментальных работ предложено уравнение связывающее Р и t-ру г/о-ия:

t_г=20,68×Р^0,268–17,78 (1)

Наряду с Р знач-е t-ры зависит также от состава Г. При низких и средних Р в зависимости от t-ры можно пользоваться уравнениями к-е учитывают состав Г (ч/з их привидение плотности):

– при «+»-й t-ре: t_г=18,47×lgP–B+18,65

– при «–»-й t-ре: t_г=58,5×lgP–B₁+59,32

где В и В₁ – эмпирические коэффициенты, знач-я к-х в зависимости от приведенной плотности r_п Г даны в справочных таблицах.

r_п=SD_i×Y_i/(S×Y_i)

где D_i и Y_i – относительные плотность и молярная доля гидратооб. комп-ов г соотв.

8. Предупреждение пр-са г/о-ния

Все применяемые методы борьбы с г/о-нием основаны на изменении энергетических соотношений мол-л Г (г/о-теля) и воды. На практике Наиболее широко для борьбы применяют:

– осушка Г-ового потока методами сорбции и НТС с понижением точки росы поН₂Ониже миним технол тем-ры, что исключает конд паров воды а след-но образования гидр.;

– ввод в Г-овый поток ингибиторов;

– поддержание t-ры Г > t-ры г/о-ния;

– поддержание Р потока г < Р г/о-ния.

Целесообразность того или иного метода опр-ся технологическими возможностями, а также технико-экономического анализа в каждом конкретном случае.

Поддержание Р ниже равновесного Р применяется редко, то есть в большинстве случаев это не целесообразно из-за резко снижения дебита Г, однако, как временную меру на отдельном участке трубопровода этот метод исполь-ся.

При низких t-рах, когда при разложении гидратов при понижении Р t-ра становится меньше нуля, этот метод неэффективен, поскольку вода выделяющаяся при разложении гидратов замерзает, образуя ледяную пробку.

Метод поддержания t-ры Г-ового потока выше t-ры г/о-ния эффективен при образовании гидратов на дроссельных установках, шлейфах, когда они образуются в трубопроводах, с применением малогабаритных регулируемых подогревателей, к-е работают в автоматическом режиме, может быть весьма эффективен особенно когда перепад t-р невелик. В усл-ях прокладки шлейфа в грунте с повешенным коэффициентом теплопроводности и малых депрессия м/у равновесной и технологической t-рой – эффективен метод теплоизоляции шлейфов. Для усл-й магистрального транспорта Наиболее приемлема осушка Г. Для осушки Г с малым q Наиболее эффективны сорбционные методы.

Если они образуются в стволе или Г-осборных сетях при больших перепадах t-р, то наиболее эффективен метод ввода ингибитора по замкнутому циклу с последующей их регенерацией.

Основы ингибирования.

При ингибировании в систему "Г-вода" вводят трехактивный комп-т к-й изменяет усл-я термодинамического равновесия, м/уводой и Г-ом, при этом имеется опр-ная зависимость м/у концентрацией раствора ингибитора и t-рой г/о-теля. Ввод ингибиторов в воду резко уменьшает растворимость Г в воде. В настоящее время на мест-ях подачу ингибитора в шлейф и скв-ну осуществляют по индивидуальной схеме от УКПГ до каждой скв-ны прокладывают ингибиторопровод, к-й на УКПГ подключают к дозировочному насосу, она отличается большой надежностью в эксплуатации. Недостаток этой схемы – это потребность в большом числе насосов и трудоемкость обслуживания, поэтому широко применяют централизованную систему ввода ингиб-ра. При этом одним или несколь насосы с одной площадки подается треб кол-во инги-ра, кот-ое потом разделяется на потоки и по индивидуальным инг-ро проводам подается на устья скв. Недостаток: трудности связанные с дозировкой для каждой скв или шлейфа расчетного кол-ва инг-ра.

В качестве ингибиторов применяют: водные растворы метанола, гликоля, гликолевых эфиров, нек-х солей (NaCl, MgCl₂, BrCl, CaCl₂).

Дата добавления: 2015-08-20