Formarea de dopuri de lichid și hidrat

Trecând gaz conține vapori de apă, a cărei valoare depinde de mulți factori.

Distinge umiditatea absolută și relativă a gazului.

Umiditatea absolută a gazului - cantitatea în greutate de vapori de apă în 1 m 3 de gaz la STP (G / m 3 kg / 1000m 3).

Umiditatea relativă a gazului - raportul dintre vaporii de apă efectiv conținută la conținutul maxim posibil în aceste condiții (p, t).

p1 - ​​presiunea parțială a vaporilor de apă Pa;

F - presiunea de saturație a vaporilor de apă la datele de presiune și temperatură, Pa.

Atunci când fluxurile de gaze prin conducte există o schimbare constantă în condițiile termodinamice și, prin urmare, formarea condensului: apoase și hidrocarburi. În părțile inferioare ale tubulaturii de relief se poate forma condens plută - melcii lichid. Pentru a preveni formarea de melci lichide montate camera cu o pauză jet. Camera este un container atașat etanș la deschiderea din peretele inferior al conductei. Condensul curge în jos în container, de unde este pompat ulterior de-a lungul unui tub la o suprafață specială. se mută de gaz fără a schimba direcția de la punctul final al conductei.

În anumite condiții de temperatură și presiune a gazelor în contact cu condensatul apos poate forma un gaz compus solid și apă - hidrați de gaz care amână pereții tubului, pentru a reduce secțiunea de lucru și pentru a reduce debitul.

Condițiile de formare: presiunea mai mare și reduce temperatura, mai hidrat.

Þ uscarea gazelor în instalații speciale solide (silica gel CaCl2.) sau lichid (etilenglicoli) substanțe;

Þ răcire prin gâtuirea (reducerea fitinguri asupra presiunii) sau la sistemele de refrigerare compresor.

Þ inhibitor (metanol, etilenglicol, di-, tri- etilenglicol, 30% soluție de CaCl2);

Þ reducerea presiunii;

Þ încălzire locală.

În producția, asamblarea și transportul prin conducte de fluide produse datorită modificărilor în condiții de temperatură și presiune, însoțite de deplasarea și modificarea sărurilor produselor chimice de solubilitate de echilibru, formarea de reziduuri solide de săruri minerale. In timpul curgerii fluidului, aceste precipitate sunt depozitate pe interior echipamentul petrolier de suprafață și a conductelor de reducere a performanței și tranzitată. Cel mai adesea există depuneri de carbonați de calciu și magneziu, sulfați de calciu, bariu, stronțiu, clorură de sodiu. Sărurile carbonatice, calcita CaCO găsite în Siberia de Vest, Azerbaijan, Krasnodar și teritorii Stavropol; sulfat de calciu, gips (CaS04 • 2H2O) și anhidrit (CaS04) - în domeniile regiunii Ural-Volga și Kazahstan; sare clorură (halit NaCl) - în domeniile Belarus și Ucraina, sulfat de bariu (barita BaS04) și sulfat de stronțiu (SrS04 celestite) -on câmpuri Mangishlak (Kazakhstan) și Nord caucaziană. Depozitele de barită și celestite se găsesc în domeniile Siberia de Vest și în alte regiuni. În practică, tipul de depozite este de obicei caracterizat prin prevalenta (60-80%) a unuia dintre ionii de compuși anorganici.

depozite de sare formate în ulei, au o structură complexă și include atât componente organice și minerale. Cel mai frecvent carbonat de calciu (60-90%), mai puțin de calciu-magneziu și glanda în unele cazuri, a constatat la 20% halit, gips, 5 până la 25%. Uneori sedimentul constă în principal din barită. Depozitele de sare apar silice cimentat carbonat de calciu și magneziu, produșii de coroziune, cimentat carbonat de calciu. impurități organice (în principal detectate hidrocarburi) până la 25%.

Indiferent de conținutul componentului principal al sării precipitate au o structură cristalină din cristale distincte mari la microcristale stivuite, precipitații solide piatră ca. Depozitele formate în tubulatură au o structură stratificată mai des. Direct la peretele tubului strat în general adiacent - nămol reprezentat microcristale, substanțe organice lipit și alte incluziuni. AderenŃa sare cruste cu suprafața interioară a țevii în crește puțul de foraj cu adâncime.

Cauzele de scară.

Condiția principală pentru formarea de particule solide într-un lichid - este formarea unei soluții suprasaturată atunci când concentrația de ioni care formează sare ajunge la o valoare egală sau mai mare decât produsul de solubilitate a sării. Motivele pentru formarea unor astfel de soluții în utilaj petrolier, prin următoarele procese: 1) evaporarea, 2) amestecarea apelor incompatibile și 3) dizolvarea rocii și gaz, 4) o schimbare în condițiile de temperatură și presiune, 5) degazarea apei, 6) schimbarea mineralizare totală a apei. Manifestarea acestor factori depinde de condițiile geologice inițiale ale depozitului și dezvoltarea continuă a sistemului, și are un efect diferit asupra formării diferitelor săruri. Astfel, sulfații format în principal sub influența amestecarea apelor incompatibile și dizolvarea rocilor de gips. Carbonații sunt precipitate în principal ca urmare a modificărilor în condiții de temperatură și presiune, degazare apă, diluarea cu soluții de apă proaspătă. Principalele cauze precipitarea clorurii de sodiu - evaporarea apei, reducerea temperaturii, dizolvarea grosimea halit rocilor rezervor.

scheme tipice de reacții chimice care pot conduce la formarea de precipitații solide, următoarele:

În cadrul mecanismului de formare a depunerilor de săruri trebuie înțelese procese complexe care duc la acumularea de solide pe suprafețele echipamentului. Cel mai mare interes este studiul metodelor de fixare a particulelor de sare

Proceedings modificărilor de fază determinate de regiunea existenței unei soluții suprasaturată, care este diferit de volatilitate saturate, poate rămâne într-o singură fază de stat și nu formează cristale numai pentru o perioadă limitată de timp, numita perioada de inducție de cristalizare. Pe parcursul perioadei de inducție, soluția este stabilă până la momentul până la o anumită cantitate de fază solidă. Această stare se numește soluții suprasaturate metastabile. Formarea ulterioară a unei faze solide face ca soluțiile instabile în condiții de temperatură și presiune internă infinitezimal și perturbațiile dinamice. O astfel de stare este menționată ca o limită soluție suprasaturată, aceasta corespunde nucleația spontane instantanee a cristalelor.

cristalizarea teoriei moderne din soluții apoase de sare se bazează pe faptul că transformarea de fază pentru a le porni în anumite locații (site-uri). Apariția unor astfel de site-uri se numește nucleație. Embryo - este formarea de particule dintr-o nouă fază de toate dimensiunile. Acei embrioni care cresc în cele din urmă la cristale de dimensiuni macroscopice, denumite centre de cristalizare sau nuclee stabile. De obicei, cristalele de însămânțare apar predominant la limitele de fază, dar, de asemenea, pot fi formate în lichid. Cristalizarea poate fi de asemenea cauzată de contaminarea sistemelor de apă cu sare de diferite tipuri de impurități mecanice; Un astfel de mecanism este numit nucleată eterogen. Efectul asupra creșterii cristalelor având un grad de suprasaturare a apei, natura substanței crystallizing, starea suprafeței în creștere, intensitatea și natura amestecării soluției, prezența diferitelor impurități.

Mecanismul de creștere cristalină în timpul cristalizării în masă care apar în timpul utilajului petrolier formarea depunerilor de calcar, este oarecum mai complicată și încă nu este pe deplin înțeles. cristalizare în vrac este o combinație de procese de soluții apoase de sare de suprasaturare (apa produsă întâmplător), nucleatie, creșterea cristalelor și recristalizare. Ultimele trei procese continue, fie alternativ sau simultan.

În specifică influența condițiilor de câmp rata și gradul de turbulență în procesul de curgere a sedimentării manifestata foarte diferite. De exemplu, pentru medii depozitele pe Volga a constatat că creșterea ratelor de curgere reduce depunerile de sare din echipamentul de foraj; domeniul-Malgobek Voznessensk o creștere a intensității cu creșterea ratelor de curgere de acumulare de sare. Acest lucru poate fi explicat prin diferențele în gradul de saturație a depunerilor de apă produse, compoziția calitativă și cantitativă în producție de sondă de țiței, precum și compoziție variabilă și dispersia sărurilor outliers.

Starea suprafeței conductelor de joacă, de asemenea, un rol important în procesul de scalare. Pe suprafața aspră este formată număr mai mare de particule în fază solidă decât netedă. Acest lucru se datorează activității catalitice crescută a proeminențelor și locașurilor. Mai mult, o parte din particulele fine pot fi rupte de fluxul de lichid de la suprafața solului.

Există următoarele moduri de a preveni formarea de depozite de sare: tehnologice; chimice; fizice și combinate.

Pentru metodele tehnologice pot include:

- -alegere compatibilă cu formarea apei de inundare a straturilor productive;

- izolarea selectivă sau restricționarea fluxului de apă în puțuri de producție;

- Profilul injectivitate reglementarea în puțuri de injectare, eliminarea perturbațiilor din annulus cimentului și carcasa,

- selectarea și utilizarea unei colecții de lichid separat de godeuri diferite,

- o schimbare în direcția fluxurilor de filtrare. Când acest avertisment depozite de sare se realizează prin limitarea sau eliminarea posibilității de amestecare a apei din compoziție diferită.

- piese de acoperire și unități de echipament vopsele skimmer ulei și materiale polimerice cu aderență redusă la săruri pentru a proteja porțiuni de puțuri și conducte, care sunt deosebit de sensibile depunerea de săruri.

Metode fizice de prevenire a eșalonării se bazează pe utilizarea unor câmpuri magnetice, electrice si acustice pentru prelucrarea fluidului produs. Studiile au arătat că eficiența metodei magnetice depinde de condițiile de aplicare a acesteia și compoziția chimică a apei produse. Cele mai bune rezultate sunt obținute prin tratarea apei câmp magnetic care conține o cantitate considerabilă de fier feric.

Atunci când se utilizează metode chimice pentru a preveni depunerile de sare de apă se realizează prin tratare cu diverși inhibitori ai scalare. Inhibitorii de scală pot fi împărțite în principal în trei tipuri, în funcție de mecanismul lor de acțiune.

Chelarea - o substanță capabilă de legare de calciu în compuși cationi complecși de bariu, fier și pentru a preveni reacția lor cu anioni sulfat și carbonat. Eficiența ridicată a utilizării acestor substanțe pot fi obținute la o doză de valoarea lor stoichiometrice. La valori ridicate ale suprasaturare în utilizarea acestor substanțe nu este justificată economic ca inhibitori.

Inhibitorii „prag“ acțiune de substanțe a căror adaos la soluția în cantități minime previne formarea germenilor și creșterea cristalelor de sare, și, prin urmare, acumularea lor pe suprafețele echipamentelor.

Inhibitorii Kristallorazrushayuschie nu previn cristalizarea sărurilor și modifica numai sub formă de cristale

Indiferent de mecanismul de acțiune al inhibitorilor de depozite de sare sunt cerințe care au fost determinate în timpul lucrărilor de încercare și difuzia reactantilor chimice în practica oilfield:

- nu va crește formarea medie coroziune activă, deșeurile și de apă proaspătă;

- nu ar trebui să sporească rezistența la apă a emulsiei și reduce eficiența dezemulsifianți aplicate;

- Aceasta nu ar trebui să aibă un efect negativ asupra proceselor de preparare și de rafinare, precum și degradează calitatea produselor prelucrate.

- Ar trebui să fie în siguranță în utilizarea practică și să nu aibă un impact negativ asupra mediului;

- Acesta trebuie să fie cuantificate în soluții slabe de simple, accesibile pentru metodele de laborator comerciale;

- au capacitatea de a preveni depunerea de săruri anorganice, la doze mici;

- menține durabilitatea și capacitatea de a preveni depunerea sărurilor la temperatura ambiantă până la 200-250 ° C;

- posedă universalitatea acțiunii, adică, au capacitatea de a preveni depunerea diferitelor tipuri de săruri ale sulfaților de calciu și bariu, carbonați de calciu ..;

- să fie fabricați într-o aplicație practică, în condiții climatice diferite, adică. e. ar trebui să aibă un nivel relativ scăzut punct de curgere, de preferință de la -50 ° C, și posedă proprietăți de curgere la astfel de temperaturi scăzute.

Obținerea de inhibitor de scalare, care îndeplinesc în totalitate aceste cerințe, o chestiune simplă. Prin urmare, mulți inhibitori branduri sunt compoziții compozite complexe constau din substanțe, având proprietăți inhibitoare înalte (așa-numitul „ingredient activ“), solvenți și aditivi corespunzătoare pentru a îmbunătăți prelucrabilitatea reactiv. Uneori, o parte a inhibitorului administrat mai multe tipuri de substanțe pentru acțiune universală cu privire la sărurile anorganice ale diferitelor compoziții. Deoarece substanța de bază se utilizează un număr mare de diferiți compuși: fosfați anorganici (hexametafosfat de sodiu, tripolifosfat de sodiu, fosfați polimetalice, etc ...), compuși organofosforici (acizi și săruri) și alți compuși polimerici.

După îndepărtarea depunerilor de sare se face aceleași mai multe moduri:

Mecanice ¾ - găurire dopurilor de sare, care rulează în conducte cu proiectile diferite de tăiere de suprafață,

Fizice ¾ - sonicarea pentru reducerea gradului de depunere de adeziune la suprafața țevii

Chimică ¾ - tratarea cu diferiți solvenți: apă caldă, acizi, soluții alcaline și