Методы предупреждения гидратообразований и борьба с гидратоотложениями

Методы борьбы с гидратами основаны на изменении энергетических соотношений молекул газа-гидратообразователя и воды. Борьба с гидра­тами на поверхности внутрискважинного оборудования (обсадные трубы и НКТ) и наземных коммуникаций (в системе сбора нефти, узлах сепарации и стабилизации) может осуществляться по двум направлениям:

1) проведение мероприятий, предупреждающих образование от­ложений;

2) очистка оборудования от отложений.

Для борьбы с гидратами используются следующие методы:

– поддержание давления в скважине ниже давления гидратообразова-ния при заданной температуре;

– повышение температуры;

– применение ингибиторов гидратообразования – спиртов и электро­литов.

Повышение давления создает условия для гидратообразования, а снижение давления может устранить саму возможность возникновения гидратов в скважине.

Увеличение обводненности повышает температуру на устье скважины вследствие большей теплоемкости воды по сравнению с нефтью.

Несмотря на высокую токсичность, относительно высокую стоимость и сложность регенерации, синтетические спирты широко используются для предотвращения гидратообразования. Спирты при определенных давлениях и малых концентрациях увеличивают температуру гидрато-образования, а при высоких концентрациях понижают ее. Наиболее широко используемым представителем класса спиртов является метанол и его водные растворы (10–20%). Следует учитывать, что добавка метанола к пластовой воде при­водит к выпадению карбонатов (СаСО₃), а при закачке метанола на забой в результате реакций с пластовыми водами могут образовываться соли метанола (алкоголяты). Для предотвращения выпадения солей в метанол не­обходимо добавлять небольшие количества кислоты, например, соляной.

Хлористый кальций – один из наиболее доступных и дешевых ин­гибиторов гидратообразования. Для борьбы с гидратообразованием применяют обычно раствор 30–35%-ной концентрации (плотностью 1,286–1,336 г/см³). Дополнительные преимущества дает применение нагретого до 50–60 °C раствора хлористого кальция, поскольку раствор ингибитора является в этом случае и теплоносителем.

Применение растворов хлористого кальция с массовой концентрацией более 30–35% нецелесообразно, особенно в зимних условиях, т.к. при этом возможно замерзание раствора, а также выпадение солей кальция в твер­дый осадок.

Недостаток растворов хлористого кальция в том, что при длительном хранении в открытых емкостях они насыщаются кислородом из воздуха и становятся коррозионно-активными. Добавка 0,5% азотистокислого на­трия в раствор хлористого кальция снижает коррозию в 15 раз, а добавка 1,5% – в 40 раз. Корродирующая способность ингибиторов гидратообра-зования возрастает с повышением температуры и давления.

Эффективность электролитов зависит от давления: с повышением дав­ления – понижается, достигнув минимума – незначительно возрастает.

ПРОЧИЕ ОСЛОЖНЕНИЯ