Запропоновано уточнену модифікацію моделі Макогона - Схаляхо для умов гідратоутворювання в природному газі за тиску до 35 МПа. Результати розрахунку температури гідратоутворювання порівняно з експериментальними даними і з розрахунковими значеннями, одержаними за іншими методиками.

Розглянуто питання щодо суміщення процесів корозійного та антигідратного захисту свердловин. Надано результати лабораторних досліджень антикорозійних властивостей інгібіторів корозії та інгібітора гідратоутворення, які дозволили виявити оптимальні співвідношення цих інгібіторів за одночасного подавання їх крізь затрубний простір свердловини по одному трубопроводу. Використання комплексних інгібіторів підвищить антигідратні властивості спиртів та електролітів, що, в свою чергу, забезпечить економічну ефективність антигідратного та антикорозійного захисту промислового обладнання.

Висвітлено проблеми забезпечення необхідного рівня якості природного газу за показниками його вологості. Охарактеризовано основні методи вимірювання вологості природного газу (ВПГ), показано, що найбільш ефективним є конденсаційний метод. Описано конструктивні особливості гігрометрів, що реалізують даний метод вимірювання ВПГ. Висвітлено проблеми контролю ВПГ за складних технологічних умов. Наведено приклади реалізації методик вимірювання ВПГ для розрахунку вологовмісту газу у випадку змішування потоків газу з різним вологовмістом, прогнозування умов конденсації вологи і гідратоутворення в газопроводах, а також для оптимізації роботи автомобільних газонакачувальних компресорних станцій.

Розглянуто методи боротьби з гідратоутворенням та гідратовідкладенням в системах видобування, підготовки і транспортування природного газу. Показано перспективи використання як інгібітора гідратоутворення метанолу, а також запропоновано методику оцінки об'ємів його використання залежно від складу природного газу і технології підготовки його до транспортування.

Розглянуто застосування газогідратних технологій для стискування природного або іншого гідратоутворювального газу, розділення газових сумішей. Описано пропозиції по транспорту газу в газогідратному стані, зокрема у вигляді льодогазгідратних капсул. Наведено схему установки, в якій застосовано принципи газогідратного і ежекторного компримування, що надає змогу експлуатувати газові і газоконденсатні родовища (свердловини) у період зниження пластового тиску, аж до повного їх виснаження. Проаналізовано технології видобування метану з газогідратних покладів в акваторії Чорного моря та розглянуто напрямки досліджень окремих складових газогідратних технологій в науково-дослідній лабораторії Полтавського національного технічного університету ім. Ю. Кондратюка.

Выделены типы месторождений газовых гидратов по геолого-структурным признакам и литологическому составу вмещающих горных пород и обоснована необходимость их учета при разработке технологий извлечения газа.

Определены перспективы развития гидратных технологий в Украине: транспорт природного газа в виде гидратов, длительное хранение природного газа в гидратном состоянии, добыча природного газа из его природных гидратных месторождений. Исследован положительный зарубежный опыт в развитии гидратных технологий. Проведены предварительные расчеты экономической эффективности транспорта гидратов природного газа, показывающие на 18 - 25 % более низкие эксплуатационные затраты по сравнению с транспортом газа в сжиженном виде. Создан экспериментальный стенд, позволяющий получать в лабораторных условиях гидраты метана и диоксида углерода, и проведены первые эксперименты.

Розглянуто проблемні питання, які виникають під час експлуатації газоконденсатних свердловин на завершальній стадії розробки, зокрема, роботу газоконденсатних свердловин за умов періодичних відборів газу. Експлуатація таких свердловин характеризується неефективним керуванням, що в подальшому приводить до зменшення видобутку газу. Обгрунтовано необхідність забезпечення автоматичного контролю параметрів роботи свердловин шляхом встановлення давачів тиску та температури на гирлі свердловини та вхідній нитці на УКПГ. Таким чином, забезпечується можливість контролювати параметри роботи свердловин в реальному часі та проглядати архівні дані на персональному комп'ютері. Запропоновано автоматизувати пуск та зупинку роботи свердловин шляхом монтажу системи регулювання на вхідній нитці. Дані впровадження надають змогу здійснювати постійний моніторинг за роботою свердловин, тобто буде можливість контролювати і фіксувати зміну тиску та температури, підібрати оптимальний режим роботи, виключити ручне керування. Оперативніше реагувати у разі виникнення різних ускладнень, наприклад, накопичення рідини, відкладання гідратів, і цим самим збільшити відбір вуглеводнів. Обгрунтовано доцільність роботи газоконденсатних свердловин на менший тиск газозбірного колектора, зокрема на дотискуючу компресорну станцію, що надасть можливість зменшити час простою свердловин.

In the World Ocean's bottom sedimentary sequence, the submarine gas hydrate reserves are fabulously tremendous. Best of all, they have been ready for commercial production on the Atlantic continental margin of the United States and in the Nankai Trough near the Honshu Island, the Japan, whereas the natural gas is already recovered from the gas-hydrate-bearing sequence in the Norwegian Sea.

Наведено результати промислових випробовувань технології антигідратного та антикорозійного захисту газопромислового обладнання з використанням комплексного інгібітора OV-07. Проведено паралелі з відповідними фактами, одержаними з використанням інших технологій. Визначено економічну ефективність від впровадження запропонованої технології.

Індекс рубрикатора НБУВ: И362.16

Рубрики:

Боротьба з гідратоутворенням

Шифр НБУВ: Ж23665 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проаналізовано дані про інгібітори гідратоутворення з ускладненнями, які виникають внаслідок їх використання. Розглянуто можливість використання високомінералізованих пластових вод для попередження гідратоутворення на газоконденсатних родовищах. Викладено результати розрахунку антигідратних властивостей пластової води Західно-Радченківського газоконденсатного родовища. За результатами промислових випробувань показано ефективність використання пластових вод для попередження гідратоутворення в системі підготовки газу на Західно-Радченківському газоконденсатному родовищі. Результати промислових випробувань підтвердили ефективність застосування пластової води родовища для попередження утворення гідратів.

Висвітлено основні ускладнення, які виникають під час експлуатації газових та газоконденсатних свердловин. Дані проблеми розглянуто на прикладі свердловин Юліївського та Пасічнянського цехів з видобування нафти, газу та конденсату і запропоновано комплекс заходів для їх усунення. Так, для боротьби з гідратоутвореннями в газоконденсатних свердловинах Юліївського НГКР рекомендовано здійснювати подачу метанолу інгібіторопроводами на устя свердловин. Крім цього, необхідно здійснювати періодичні закачування інгібітора гідратоутворення у газоконденсатні свердловини та їх шлейфи різними способами за допомогою пересувного насосного агрегату. Підбір необхідного способу потрібно здійснювати, виходячи з експериментальних досліджень індивідуально для умов конкретної газової або газоконденсатної свердловини. Запропоновано ефективний спосіб боротьби з гідратоутвореннями в шлейфах газоконденсатних свердловин за рахунок руху швидкісного газового потоку разом з інгібітором гідратоутворення, що дозволить збільшити період безгідратної експлуатації. Для видалення рідини, яка накопичується в газоконденсатних свердловинах Юліївського НГКР, необхідно здійснювати періодичні закачування розчину ПАР різної марки та концентрації у затрубний простір свердловин та шлейфи. Проаналізовано роботу газоконденсатної свердловини Пасічнянського цеху Битків-Бабченського НГКР за умов солевідкладення. Для вибору оптимального способу боротьби з солевідкладеннями необхідно провести дослідження з метою визначення складу та характеру відкладень, пластової води і газу. За умов свердловини Битків-Бабченського НГКР рекомендується закачування інгібітора солевідкладення в затрубний простір, а також необхідно розглянути доцільність періодичного закачування розчинів кислот. Розглянуто способи боротьби з внутрішньою та зовнішньою корозією газоконденсатних свердловин Юліївського ЦВНГК, підземного та наземного обладнання. Для підтримання протикорозійного захисту на свердловинах необхідно здійснювати закачування розчину інгібітора корозії, а також розглянути можливість використання ліфтових труб з спеціальним покриттям, склопластикових НКТ.

За сучасних систем транспортування нафти, газу і конденсату, в установках регазифікації зрідженого природного газу, у технологічних апаратах, застосовуваних у хімічній і нафтопереробній промисловості, енергетиці та інших галузях, все більшу роль відіграють двофазні потоки. Усі наявні дослідження з газогідратоутворення були зосереджені здебільшого на їх здатності закупорювати труби по всій довжині, в той час як їх здатність викликати (ініціювати) корозію залишається практично не дослідженою. Тому для підвищення ефективності роботи промислових трубопроводів потрібно вивчити сумісний вплив гідратоутворення та напружень тертя на корозію трубопроводу. Дістала подальший розвиток математична модель корозії трубопроводів шляхом урахування впливу газогідрату. Проведено оцінку впливу тиску, температури на швидкість корозійних процесів і показано, що за найнесприятливіших умов швидкість корозії під дією газогідратів може зростати у декілька разів.

Індекс рубрикатора НБУВ: И362-6 + И362.16

Рубрики:

Розробка газових і газоконденсатних родовищ

Боротьба з гідратоутворенням

Шифр НБУВ: Ж69629 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Дисертація присвячена комплексному вирішенню проблем синтезу та дисоціації газових гідратів, шляхом розробки нового підходу до вивчення динаміки газопарових бульбашкових структур у явищах гідратоутворення, з метою обґрунтування ефективних методів інтенсифікації технологічних процесів у дисперсних середовищах і створення новітніх енергозберігальних технологій. Цей підхід базується на детальному аналізі нерівноважних термодинамічних процесів, що формують поведінку одиничної газопарової бульбашки під час перехідного процесу до стану рівноваги, а також на максимальному урахуванні усіх теплофізичних, термодинамічних факторів і фазовоперехідних процесів, які визначають специфічний характер динамічних, термічних та енергетичних ефектів, що виникають у газорідинних середовищах. В рамках цього підходу розроблено універсальні математичні моделі, які з єдиних термодинамічних позицій адекватно описують динаміку одиничної бульбашки, фазовоперехідні процеси та гідратоутворення в широкому інтервалі режимних параметрів. На базі цих моделей розроблено прикладні комп'ютерні програми для розв'язання конкретних задач. В результаті проведення обчислювальних і натурних експериментів одержано нову важливу інформацію і встановлено невідомі раніше закономірності поведінки бульбашкових систем у явищах резонансу та гідратоутворення, що дозволило значно розширити уявлення про природу та характер цих явищ. Розроблено методологію розрахунку барботажних апаратів для синтезу газових гідратів, яку підтверджено експериментальними дослідженнями. За допомогою теоретичних та експериментальних досліджень встановлено залежності для оптимізації урахування термобаричних умов, часу, концентрації поверхнево-активних речовин, конструктивних особливостей апарату та технології синтезу газових гідратів. Набули подальшого розвитку дослідження в області дисоціації газових гідратів, зокрема при поверхневому й об'ємному підведенні теплоти. Одержано рівняння для визначення умов самоконсервації та інтенсивної дисоціації газогідратного масиву. Реалізовано математичні моделі дисоціації газогідратного масиву в умовах дії надвисокочастотного електромагнітного випромінення.

Мета роботи - аналітичні дослідження процесу дисоціації газових гідратів з урахуванням особливостей фазових переходів, що відбуваються при їх розкладанні та описуються рівнянням Клаузіуса - Клапейрона. У роботі застосовано комплексний підхід, який включав аналіз та узагальнення літературних джерел, присвячених вивченню особливостей та термобаричних властивостей газових гідратів; процесів гідратоутворення й гідратонакопичення; методів розробки газогідратних покладів і технологій вилучення з них газу метану; проведення аналітичних розрахунків фазових переходів газогідратів. Проаналізовано умови формування газогідратних покладів та встановлено особливості стабільного існування газогідратів. Узагальнено існуючі напрацювання провідних вчених у галузі розробки газогідратних технологій, науково-дослідних лабораторій світу, передових проектних інститутів і організацій. Розглянуто механізм гідратоутворення у гірських породах та наведено деякі існуючі класифікації газогідратних покладів у осадовій товщі порід. Встановлено, що газові гідрати у природних умовах, зазвичай, залягають не лише у вигляді чистих гідратних пластів, а, найчастіше містять певну частку породних включень, що робить структуру покладу неоднорідною. Виявлено механізми гідратоутворення та дисоціації гідратів газу. Встановлено, що рівняння Клаузіуса - Клапейрона у видозміненому вигляді може застосовуватися для описання фазових переходів як при утворенні, так і при дисоціації газогідратів з урахуванням неоднорідності покладу. Уточнено рівняння Клаузіуса - Клапейрона для аналізу фазових перетворень у твердих фазах при гідратоутворенні й дисоціації газових гідратів, що враховує затрати додаткової кількості тепла від впливу властивостей породних включень. Результати досліджень є корисними для проектування раціональних термобаричних параметрів (тиску та температури) при розкладанні природних або техногенних газогідратів та оптимального керування кінетикою процесу.

Розглянуто варіант розв’язання актуальної задачі вимірювання вологості природного газу, яка є однією з найважливіших задач оцінювання його якісних характеристик під час видобування, переробки та транспортування. Проаналізовано існуючі прилади та методи вимірювання вологості природного газу, обгрунтовано вибір хвилеводного НВЧ методу даного вимірювання, представлено результати розроблення засобу вимірювання вологості природного газу. Ророблено інженерну методику проєктування НВЧ засобу вимірювання вологості газу, виготовлено експериментальний зразок даного засобу.

Викладено результати моделювання термобаричних умов процесу гідратоутворення, обґрунтовано термодинамічні та термохімічні характеристики фазових переходів. Проаналізовано та систематизовано літературні й інформаційні джерела відносно існуючих даних щодо закономірностей гідратоутворення, самоконсервації газогідратних структур, властивостей та особливостей фазових переходів. Проведено експериментальні дослідження встановлення закономірностей утворення газових гідратів із використанням інтенсифікаторів процесу гідратоутворення - активного перемішування водогазової суміші у реакторі, застосування ПАР, впливу магнітного поля й ультразвуку. Розроблено основні технологічні параметри і принципову схему установки з виробництва газогідратів безпосередньо у промислових умовах.