Сбор и подготовка к транспорту природных газов, страница 42

Мощность блока регенерации ингибитора выбирают также ис­ходя из наихудших условий работ, т. е. на максимальное количе­ство насыщенного раствора.

69


ВЛИЯНИЕ НАЛИЧИЯ В СИСТЕМЕ МИНЕРАЛИЗОВАННОЙ  ВОДЫ НА РАСХОД ИНГИБИТОРА  ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ

В практике добычи газа в качестве ингибитора для преду­преждения гидратообразования используют водные растворы не­которых минеральных солей.

Наиболее широкое применение из этих солей получил хлорид кальция (СаС12), который представляет собой гигроскопичные белые кристаллы.

Плотность СаС12 равна 2,15 кг/л. Растворимость СаС12 в воде составляет 74,5 и 159 г/100 г соответственно при температуре 20 и 0°С.

Растворы СаС12 имеют высокую коррозионную активность, что связано наличием в них кислорода.

Кроме указанных солей, возможно также использование в ка­честве ингибитора гидратообразования хлоридов магния, натрия, калия и др.

Влияние электролитов на процесс гидратообразования объяс­няется как высаливание. Высаливающее влияние отдельных ионов растет с их зарядом и зависит от радиуса иона.

При выборе неорганического ингибитора — электролита необ­ходимо, чтобы он был хорошо растворим в воде, сильно диссоци­ирован на ионы, которые, в свою очередь, должны обладать мак­симальным зарядом и минимальным радиусом.

В работе [29] определен ряд ингибиторов в зависимости от их высаливающей активности. В главных подгруппах трех первых групп периодической системы Д. И. Менделеева высаливающее действие ионов усиливается снизу вверх и слева направо. Значит^ наиболее активными ингибиторами являются соединения бора, бе­риллия и алюминия. Однако высокая стоимость соединений берил­лия исключает их применение. На практике могут быть исполь­зованы следующие катионы: Na, Mg, К и Са, высаливающая ак­тивность которых убывает в ряду Mg>Ca>Na>K. Этот ряд ак­тивности справедлив для растворов, содержащих одинаковое число грамм-ионов металлов.

При сопоставлении ингибирующей активности солей следует сравнивать соли одной и той же кислоты, учитывая наличие или отсутствие кристаллизационной и гигроскопической воды в твер­дой соли.

Каждая соль характеризуется определенной теплотой раство­рения. Теплота растворения безводной соли и ее гидрата раз­лична. Чем больше молекулярная масса газа, тем выше теплота гидратообразования.

Следует отметить, что в настоящее время водные растворы минеральных солей практически не применяют для предупрежде­ния гидратообразования, что связано в первую очередь с осажде­нием солей на поверхностях труб и оборудования при регенера­ции отработанных растворов.

70


Однако при добыче газа часто происходит вынос пластовой воды в капельном виде. Эта вода содержит растворенные мине­ральные соли.

Наличие минеральных солей в воде снижает возможность об­разования гидратов в системе.

Например, минерализация пластовой воды Оренбургского га-зоконденсатного месторождения составляет 250—260 г/л. Темпера­тура замерзания воды с такой минерализацией составляет 251 К.

Количество минерализованной пластовой воды часто не до­статочно для предотвращения гидратообразования. Однако учет количества солей в системе может значительно снизить расходы на ингибирование газа.

Следует отметить, что минеральные соли в систему вводятся практически только капельной влагой, выносимой из пласта. (В паровой фазе соли отсутствуют).

При отсутствии данных о влиянии* минеральных солей на рас­творимость метанола в газовой фазе и углеводородном конденсате наличие солей в системе учитывается только при определении gm, входящего в уравнение (III.26).

Наличие минеральных солей в системе при расчете gm учиты­вается следующим образом. (Расчет ведут на 1000 м3 добывае­мого газа).

Сначала определяют количество соли в системе по уравнению

gc = bb6,                                                    (III.32)

где G — массовая доля  соли  в  капельной  влаге, выносимой из пласта.

Рассчитывают количество воды в жидкой фазе по уравнению

W = Ьх ~ Ъ2 + Д6 (1 — 0).                                                                   (Ш.ЗЗ)