Причины возникновения гидратов

Природный газ газовых месторождений в пластовых условиях насыщен парами воды. Содержание водяных паров в газе зависит от состава газа, давления и температуры. При наличии влаги в газе в определенных условиях могут образоваться гидраты. Гидраты представляют собой белые кристаллические веще­ства, похожие на лед или плотный снег. Образование гидратов часто затрудняет эксплуатацию газовых скважин, так как гидраты заку­поривают устьевое оборудование и наземные сооружения.

Основными факторами образования гидратов являются:

а) давление;

б) температура;

в) наличие газов и их состав;

г) фазовое состояние и состав воды.

Температура, при которой в газовой смеси может происходить образование капель воды, называется точкой росы.

Если по условиям транспорта температура газа не снижается ниже точки росы, то в таком газопроводе не выпадает капельная влага и, следовательно, нет условий образования гидратов;

Если температура газа ниже точки росы, то будет происходить конденсация воды, и возможно образование гидратов. Точка росы для газа известной относительной плотности определяется по номограмме. Из нее следует, что влагосодержание углеводородного газа возрастает с повышением температуры и снижается с повышением давления.

Следовательно, чем выше давление и чем ниже температура, тем больше создается условий для образования гидратов. Имеет значение и состав газа: чем больше тяжелых углеводородов содержит газ, тем ниже давление, при котором могут образоваться гидраты.

Гидраты, откладываясь внутри трубопроводов, в запорной и ре­гулирующей аппаратуре и т. д. уменьшают проходные сечения вплоть до полной закупорки, что приводит к нарушению режима работы скважины и транспорта газа, а нередко к выходу из эксплуа­тации скважин и отдельных участков газосборной системы.

Следовательно:

а) при снижение забойного давления температура жидкости на устье уменьшается за счёт выделения газа;

б) снижение забойного давления до значения меньшего, чем давление насыщения, приводит к некоторому увеличению температуры на устье за счёт большого нагрева газа в ПЗП.

в) увеличение обводненности ведет к росту устьевой температуры, что объясняется большей теплоемкостью воды, чем нефти;

г) повышение забойного давления повышает вероятность гидратообразования;

д) повышение обводненности снижает вероятность гидратообразования;

е) снижение забойного давления ниже давлении насыщения ведет к сокращению зоны возможного гидратообразования.