“Young Scientist”
.
# 52 (342)
.
December 2020
107
Geology
Г Е ОЛ О Г И Я
Проблема гидратообразования в трубопроводах
Бринстер Иван Русланович, студент
Научный руководитель: Чекардовская Ирина Александровна, кандидат технических наук, доцент
Тюменский индустриальный университет
Н
изкие температуры и высокие давления в технологических
системах способствуют образованию такого процесса, как
гидратообразование. С увеличением давления и снижением
температуры в сети сбора скорость образования гидратов на
стенках трубопроводов только увеличивается.
Обычно гидраты представляют собой крупицы, которые рас-
средоточены по стенкам трубопровода, однако они могу быть и пе-
ремешаны с жидкостью, или представлять собой большие кластера,
что осложняет работу трубопровода в большей степени Данные об-
разования могут способствовать аварийной ситуации — это ча-
стичное или полное перекрытие сечения трубопровода, в след-
ствии этого может произойти снижение добычи на промысле.
Степень риска образования гидратов в том или ином трубо-
проводе определяется индивидуально.
Сами крупицы гидратов представляют собой такие соеди-
нения, которые неустойчивы в среде и способны полностью
разрушаться в зависимости от условий эксплуатации.
Другой термин определения газовых гидратов — это «кла-
траты». Гидраты состоят из двух компонентов: «хозяина» и «го-
стевой» молекулы. Молекулой-«хозяином» является вода, а «го-
стем» — углеводороды с низким молекулярным весом, такие как
метан, этан, пропан, а также диоксид углерода, азот, кислород
и сероводород.
Образованию гидратов способствуют «гостевые» молекулы,
которые в определенный момент закупориваются внутри мо-
лекул «хозяина».
Процесс образования гидратов на самом деле более
сложный. Если в нефтяном флюиде преобладает маслянистая
фракция, то вся жидкость оседает в нефтяном потоке в виде ка-
пель. Устойчивость полученной смеси достигается благодаря
наличию природных веществ, содержащихся в нефти. Если по-
смотреть последовательно процесс образования гидратов, то
сначала формируется гидратный налет, обволакивая каждую
частицу воды, затем происходит утолщение замерзшей обо-
лочки до полного заполнения частицы воды гидратом, то есть
образуется некая пробка (Рисунок 2). В дальнейшем образуется
все больше гидратов твердой структуры, что затрудняет их уда-
ление из трубопроводов.
Для исключения рисков гидратообразования при транс-
порте сырья используют разные способы. Все зависит не только
Рис.
Достарыңызбен бөлісу: