Сбор и подготовка к транспорту природных газов, страница 35

Для приближенных расчетов условие образования гидратов для газов с различной плотностью может определяться по графикам рис. 11.

Пример II 1.3. По данным предыдущего примера определить температуру гид­ратообразования газа графическим способом.

Решение. Сначала определяется относительная плотность газа по уравнению (1.29), А = 0,644. Затем из рис. 11 для условий р = 6 МПа и Л = 0,644 опреде­ляется равновесная температура гидратообразования, г*_г=16^оС.

Сравнение результатов примеров III.2 и III.3 показывает, что значения t_r, полученные по аналитическому и графическому мето­дам, достаточно близки, их разность составляет всего 0,6 °С.

По аналогии с равновесием в системе жидкость—газ, прини­мая, что газовые гидраты ведут себя как растворы газов в твер­дых кристаллах, Вилкокс, Кар-сон и Катц для определения усло­вия образования гидратов пред­ложили следующее уравнение

^ Yi

(111.23)

где Yi — молярное содержание /-го компонента в газовой смеси; К — константа равновесия компо­нента в системе газ—гидраты.

Примеры расчетов определе­ния условия гидратообразования по уравнению (III.23) даны в ра­боте [22].

Борьба с гидратами. Из ана­лиза уравнений устанавливающих зависимость между давлением и температурой гидратообразова­ния, видно, что для предупреж­дения гидратообразования можно снизить давление газа или повы­сить его температуру.

58

При снижении давления влагоемкость газа повышается и он становится нсдонасыщенным при заданной температуре. Поэтому не происходит конденсация водяных паров и выпадение капельной влаги.

Ликвидация гидратов снижением давления связана с выбросом газа в_атмосферу или снижением пропускной способности газопро­вода. Поэтому применение этого способа ограничено. Его нельзя использовать при температурах ниже 0°С, так как вода, образо­вавшаяся в результате разложения гидратов, может замерзать и образовывать ледяные пробки.

Разложение гидратов подогревом системы применяют для обес­печения работы дроссельных устройств, теплообменников и корот­ких участков газопроводов.

Наиболее распространенный способ ликвидации гидратных пробок — это подача в систему соответствующих ингибиторов. При этом пары ингибитора насыщают газовую фазу и снижают парциальное давление паров воды над гидратом, что приводит к его разрушению. Режим разложения гидратов можно опреде­лять по графикам (рис. 12).

Количество ингибитора, необходимого для разрушения гидра­тов, должно быть таким, чтобы его содержание в образовавшейся жидкой фазе было выше пороговой.

Технология ввода ингибитора. В настоящее время на место­рождениях подачу ингибитора в скважины и шлейфы осущест­вляют по индивидуальной схеме — от УКПГ до каждой сква­жины прокладывают ингибиторопровод, который на УКПГ под­ключают к дозировочному насосу. Такая схема отличается боль-

Недостаток индивидуальной схемы подачи ингибитора — это потребность в большем числе насосов и трудоемкость их обслу­живания. Поэтому широко применяют централизованную схему ввода ингибитора. При этом одним или несколькими насосами с одной площадки в общий    коллектор    подается    требуемое

количество ингибитора, который затем распределяется на потоки и по индивидуальным проводам подается в скважины.

Недостаток этой схемы — трудности, связанные с дозировкой для каждой скважины или шлейфа расчетного количества инги­битора.