Разработка методики предупреждения гидратообразования в промысловых газопроводах

Основные проблемы транспортировки природного газа по трубопроводам. Анализ процесса возникновения гидратной пробки. Определение места осаждения гидратов. Применение ингибитора для предупреждения гидратообразования. Расчёт необходимого количества метанола.

Рубрика Транспорт
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 05.02.2020
Размер файла 1,2 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

кг/сутки

Таблица 4.4 - Результаты расчёта по методике предупреждения гидратообразования в промысловых газопроводах во второй исследуемый год в летний период разработки газового месторождения

Исходные данные:

Наименование

Обозначение

Значение

Единицы измерения

1

2

3

4

Начальная температура

tнач

293,1

K

Конечная температура

tконеч

272,6

K

Начальное давление

Pнач

9,8

кгс/см2

Конечное давление

Pконеч

4,8

кгс/см2

Температура грунта

tгрунт

-1

K

Диаметр трубопровода с учетом теплоизоляции

Dнаруж

0,53

м

Диаметр трубопровода без теплоизоляции

dнаруж

0,325

м

Толщина стенки трубопровода

дст

0,11

м

Толщина теплоизоляции

дти

0,1

м

Длина промыслового газопровода

L

52100

м

Теплоемкость газа

Ср

2888

ккал/кг·оС

Весовой расход газа

G

16855

кг/ч

Объемный расход газа

Q

600200

м3/сут

Теплопроводность изоляции

л

0,81

вт/м·град

Расчётные данные:

Равновесное давление образования гидратов

рсм

10,52

МПа

Равновесная температура

tсм

279

К

Полный коэффициент теплопередачи

К

1,268

ккал/ч·м2·оС

Средний коэффициент Джоуля-Томсона

I

0,501

оС/м

Коэффициент Джоуля-Томсона

Di

0,1

оС·кГ/см2

Место образования гидратов от начальной точки

X

8,72

м

Удельный расход метанола

em

2,13

кг/тыс.м3

Весовая концентрация метанола

х

32

%

Отношение содержания метанола в газе, обеспечивающего насыщение газа

б

0,065

% вес

Содержание метанола в природном газе, обеспечивающего насыщение чистого метана

eмг0

0,698

кг/тыс.м3

Содержание метанола в газовой смеси, обеспечивающего насыщение газовой смеси

eмг

2,08

кг/тыс.м3

Молярная доля метанола в газовой фазе

y

0,0005

%

Давление насыщенных паров метанола

ps

0,012

МПа

Молярная доля метанола в водометанольном растворе

xm

0,914

%

Количество жидкой влаги в газовом потоке в месте ввода метанола

?W

0,162

кг/тыс.м3

Суточный расход метанола, необходимого для предупреждения образования гидратов

Qм

1279,8

кг/сутки

Таблица 4.5 - Результаты расчёта по методике предупреждения гидратообразования в промысловых газопроводах во второй исследуемый год в зимний период разработки газового месторождения

Исходные данные:

Наименование

Обозначение

Значение

Единицы измерения

1

2

3

4

Начальная температура

tнач

296,5

K

Конечная температура

tконеч

271,05

K

Начальное давление

Pнач

10,1

кгс/см2

Конечное давление

Pконеч

4,944

кгс/см2

Температура грунта

tгрунт

-5

K

Диаметр трубопровода с учетом теплоизоляции

Dнаруж

0,53

м

Диаметр трубопровода без теплоизоляции

dнаруж

0,325

м

Толщина стенки трубопровода

дст

0,11

м

Толщина теплоизоляции

дти

0,1

м

Длина промыслового газопровода

L

52100

м

Теплоемкость газа

Ср

2888

ккал/кг·оС

Весовой расход газа

G

16889

кг/ч

Объемный расход газа

Q

601400

м3/сут

Теплопроводность изоляции

л

0,81

вт/м·град

Расчётные данные:

Равновесное давление образования гидратов

рсм

10,52

МПа

Равновесная температура

tсм

279

К

Полный коэффициент теплопередачи

К

1,268

ккал/ч·м2·оС

Средний коэффициент Джоуля-Томсона

I

0,54

оС/м

Коэффициент Джоуля-Томсона

Di

0,104

оС·кГ/см2

Место образования гидратов от начальной точки

X

6,78

м

Удельный расход метанола

em

1,92

кг/тыс.м3

Весовая концентрация метанола

х

32

%

Отношение содержания метанола в газе, обеспечивающего насыщение газа

б

0,058

% вес

Содержание метанола в природном газе, обеспечивающего насыщение чистого метана

eмг0

0,633

кг/тыс.м3

Содержание метанола в газовой смеси, обеспечивающего насыщение газовой смеси

eмг

1,875

кг/тыс.м3

Молярная доля метанола в газовой фазе

y

0,0004

%

Давление насыщенных паров метанола

ps

0,0125

МПа

Молярная доля метанола в водометанольном растворе

xm

0,914

%

Количество жидкой влаги в газовом потоке в месте ввода метанола

?W

0,152

кг/тыс.м3

Суточный расход метанола, необходимого для предупреждения образования гидратов

Qм

1154,9

кг/сутки

Полученные результаты расчёта по построенной методике предупреждения гидратообразования в промысловых газопроводах позволяет производить мониторинг и контроль процесса гидратообразования по исходным данным, определение которых возможно по диспетчерским данным. Таким образом, представленная методика может быть интерпретирована в виде специального алгоритма в оборудование автоматической системы управления технологическим процессом (АСУ ТП), что позволит обеспечить полный контроль над подачей и расходом водометанольного раствора и позволит его экономное использование.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенного исследования сделаны следующие выводы, описывающие результаты исследовательской работы:

1. Установлены основные причины возникновения процесса гидратообразования в промысловой газотранспортной системе.

2. Определены наиболее значимые факторы влияния на условия процесса гидратообразования, описано их взаимодействие между параметрами газового потока.

3. Рассмотрены и выделены основные методы определения условий гидратообразования для многокомпонентных газовых сред.

4. Разработана методика определения суточного расхода метанола для ввода его в промысловый газопровод для предупреждения гидратообразования.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Макогон Ю.Ф. , Саркисьянц Г.А. Предупреждение образования гидратов при добыче и транспорте газа. М.: Недра, 1966. ? С.186.

2. Актуальные проблемы трубопроводного транспорта Западной Сибири [Текст]: материалы Всероссийской научно-технической конференции / ТюмГНГУ; ed. Ю. Д. Земенков. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2015. - 104 с.

3. Эксплуатация магистральных и технологических нефтегазопроводов. Объекты и режимы работы [Текст]: учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки специалистов 130500 "Нефтегазовое дело" / В. О. Некрасов [и др.] ; под общ. ред. Ю. Д. Земенкова; ТюмГНГУ. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2014. - 282 с.

4. Проектирование и эксплуатация систем дальнего транспорта газа / Александров А.В., Яковлев Е.И. - М.: Недра, 2009. - 432 с.

5. Повышение эксплуатационной надежности магистральных газопроводов. Транспорт и хранение газа / Альшанов А.Я., Голиуллон З.Т., Гуссак В.Д. - М.: ВНИИЭГазпром, 2009. - 36 с.

6. Проблемы эксплуатации и ремонта промысловых и магистральных трубопроводов [Текст]: сборник научных трудов / ТюмГНГУ ; ред. В. А. Иванов. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2014. - 174 с.

7. К вопросу обеспечения надежности функционирования магистральных газопроводов. Газовая промышленность / Зиневич А.М. - 2011. - С. 15-21.

8. Байков, И.Р. Методы повышения энергетической эффективности магистрального транспорта газа / И.Р.Байков, С.В.Китаев, И.А. Шаммазов. - СПб.: Недра, 2008. - 440 с.

9. Строительные трубопроводные системы / В.В. Грачев, М.А. Гусейнзаде, Б.И. Ксенз, Е.И. Яковлев. - М.: Недра, 2015. - 256 с.

10. Нефть и газ Западной Сибири [Текст]: материалы Международной научно-технической конференции. Т. 1. Геология, геофизика. Бурение и разработка нефтяных и газовых месторождений. Строительство и обустройство промышленных и гражданских объектов ТЭК. Геодезическое и кадастровое сопровождение строительства и эксплуатации объектов ТЭК. Экология, промышленная безопасность. / ТИУ; ред. П. В. Евтин. - Тюмень: ТИУ, 2017. - 312 с.

11. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Корн Г., Корн Т. - М.: Наука, 2010. - 832 с.

12. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред Т.1.М .: Наука, 1987. ? С.464.

13. Макогон Ю. Ф. Газовые гидраты, предупреждение их образование и ис-пользования. - М., Недра 1985. ? С. 232.

14. Макогон Ю. Ф. Особенности эксплуатации месторождений природных газов в зоне вечной мерзлоты. ЦНТИ, 1966.

15. Временное методическое руководство по предупреждению и ликвидации гидратных пробок в нефтяных скважинах. - Тюмень: СибНИИНП, 1984.

16. Кривошеий Б. Л., Новаковский В. Н., Абдуллаев М. Н. Нестационарное движение газа в кольцевом газопроводе. // Изв. вузов. Нефть и газ.1970. № 1 - 183 - С.88.

17. Темпель Ф.Г. Механика газовых потоков в трубах. Л.: Недра,1972.213с.

18. Волков М.М., Михеев А.Л., Конев К.А. Справочник работника газовой промышленности. М.: Недра, 1989.

19. Козаченко А.Н., Никишин В.И. Термодинамические характеристики природных газов: Учебное пособие. ГПНГим.И.М.Губкина. М.: 1995.

20. Коротаее Ю. П. и др. Подготовка газа к транспорту. М., Недра, 1973. ?С. 239.

21. Гриценко А. И., Истомин В.А., Кульков А.Н., Сулейманов Р.С. Сбор и промысловая подготовка газа на северных месторождениях России. М.:ОАО “Издательство” Недра”. 1999.- 473c.

22. ГОСТ 53763-2009 Газы горючие природные. Определение температуры точки росы по воде

23. Истомин В.А., Якушев В.С. Газовые гидраты в природных условиях. М.: Недра, 1992. - С. 236.

24. Истомин В.А., В.Г. Квон. Предупреждение и ликвидация газовых гидратов в системах добычи газа. - М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2004.

25. Коротаев Ю.П., Кулиев А.М., Мусаев Р.М. Борьба с гидратами при транспорте природных газов. М., «Недра», 1973 ? С.136.

26. Бухгалтер Э. Б. Метанол и его использование в газовой промышленности.-- М.: Недра, 1986, 238 с.

27. Плановский А.Н. Процессы и аппараты химической технологии.-- М.: Недра, 1977, 848 с.

28. Дегтярев Б.В., Бухгалтер Э.Б. Борьба с гидратами при эксплуатации газовых скважин в северных районах.-- М.: Недра, 1976, 198 с.

29. Гриценко А.И., Истомин В.А., Кульков А.Н., Сулейманов Р.С. Сбор и промысловая подготовка газа на северных месторождениях России. -- М.: ОАО "Издательство "Недра", 1999, 473 с.

30. Нигматуллин Р.И. Динамика многофазных сред. Ч. II. -- М.: Наука. Гл. ред. физ. мат. лит., 1987, 360 с.

31. СТО Газпром 3.1-3-010-2008 Сетодика расчета норм расхода химреагентов по газодобывающим предприятиям ОАО «Газпром».

32. Гвоздев Б.П., ГриценкоА.И., Корнилов А.Е. Эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений: Справ. пособие. -- М.: Недра, 1988, 575 с.

33. Комплексный подход к сбору, подготовке, транспортированию газа в районах Крайнего Севера/Т.М. Бекиров. В.Е. Губяк, В.А. Сулейманов, А.Р. Маргулов, В.И. Мурин, В.И. Елистратов, А Л . Халиф. -- Обз. инф. Сер. Подготовка и переработка газа и газового конденсата. -- М.: ВНИИЭгазпром, 1991, 61 с.

34. Бухгалтер Э.Б., Дегтярев Б.В., Лутошкин Г.С. Из опыта борьбы с гидратообразова-нием при добыче газа. Обз. инф. Сер. Газовое дело. - М.: ВНИИОЭН Г, 1968. 100 с.

35. Истомин В. Л., Якушев В.С. Газовые гидраты в природных условиях. - М.: Недра, 1992,235 с.

36. Методические рекомендации по предупреждению гидратообразования на валанжинских УКПГ Уренгойского ГКМ. часть II. Анализ эффективности различных вариантов нетрадиционного использования летучего ингибитора гидратов - метанола /В.А. Истомин, А.Г. Бурмистров. В.П. Лакеев и др. -- М.: ВНИИГаз, 1991, 157 с.

37. Природные и техногенные газовые гидраты-.Сборник научных трудов/Под ред. А.И. Гриценко. В:А. Истомина. - М.: ВНИИГаз, 1990, 210 с.

38. Истомин В.А., Квон В.Г. Кубическое уравнение состояния для описания газовой фазы применительно к условиям промысловой обработки природного газа. -- В сб.: Актуальные проблемы освоения газовых месторождений Крайнего Севера. -- М.: ВНИИГаз, 1995, с. 146 -- 179.

39. Истомин В.А. В полной ли мере показатель точки росы газа по влаге характеризует качество товарного газа? -- НТС. Сер.: Природный газ в качестве моторного топлива. Подготовка, переработка и использование газа. -- М.: ИРЦ Газпром, 1995, № 3 -- 4, с. 1 -- 10.

40. Истомин В.А., Квон В.Г. Взаимосвязь между точкой росы газа по влаге и газогидратной точкой. -- В сб. ИРЦ Газпрома, сер. Природный газ в качестве моторного топлива. Подготовка, переработка и использование газа, 1996, № 1 --6, с. 95 -- 100.

41. Истомин В.А. Влияние давления в газотранспортной системе и уноса жидкой водной фазы из низкотемпературного сепаратора УКПГ на температуру точки росы по водометанольному раствору. -- НТС. Сер.: Природный газ в качестве моторного топлива. Подготовка, переработка и использование газа. -- М.: ИРЦ Газпром, 1995, № 8, с. 16 -- 33.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.