Введение. 
Эксплуатация скважин

Одним из факторов, обусловливающих образование гидратов природных газов, является насыщение последних парами воды. При этом объемная скорость накопления гидратов зависит от скорости изменения влагосодержания газа с изменением давления и температуры.

Образование гидратов может нарушить не только работу отдельной скважины, но и месторождения в целом. Для борьбы с гидратообразованием на промыслах применяют множество различных способов.

Целью исследования является определение особенностей методов предупреждения гидратообразования их преимуществ и недостатков.

Задачи:

ь рассмотреть все виды предупреждения гидратообразования и выбор самого оптимального из них ь рассмотреть эффективность методов предупреждения гидратообразования при испытании газоконденсатных скважин.

Гидратообразование при освоении и эксплуатации скважин

Состав и строение гидратов

Природный газ, насыщенный парами воды, при высоком давлении и при определенной положительной температуре способен образовывать твердые соединения с водой — гидраты.

При разработке большинства газовых и газоконденсатных месторождений возникает проблема борьбы с образованием гидратов. Особое значение этот вопрос приобретает при разработке месторождений Западной Сибири и Крайнего Севера. Низкие пластовые температуры и суровые климатические условия этих районов создают благоприятные условия для образования гидратов не только в скважинах и газопроводах, но и в пластах, в результате чего образуются газогидратные залежи.

Гидраты природных газов представляют собой неустойчивое физико-химическое соединение воды с углеводородами, которое с повышением температуры или при понижении давления разлагается на газ и воду. По внешнему виду это белая кристаллическая масса, похожая на лед или снег.

Гидраты относятся к веществам, в которых молекулы одних компонентов размещены в полостях решетки между узлами ассоциированных молекул другого компонента. Такие соединения обычно называют твердыми растворами внедрения, а иногда соединениями включения.

Молекулы гидратообразователей в полостях между узлами ассоциированных молекул воды гидратной решетки удерживаются с помощью Ван-дер-Ваальсовых сил притяжения. Гидраты образуются в виде двух структур, полости которых заполняются молекулами гидратообразователей частично или полностью (рисунок 1.1).

В 1 структуре 46 молекул воды образуют две полости с внутренним диаметром 5,2 * 10 — 10 м и шесть полостей с внутренним диаметром 5,9 *10 -10 м; во II структуре 136 молекул воды образуют восемь больших полостей с внутренним диаметром 6,9*10 — 10 м и шестнадцать малых полостей с внутренним диаметром 4,8*10 — 10 м. При заполнении восьми полостей гидратной решетки состав гидратов структуры 1 выражается формулой 8M — 46Н2О или М — 5,75Н2О, где М — гидратообразователь. Если заполняются только большие полости, формула будет иметь вид 6М — 46Н2О или М — 7,67Н2О. При заполнении восьми полостей гидратной решетки состав гидратов структуры II выражается формулой 8М136Н2О или М17Н2О.

Формулы гидратов компонентов природных газов: СН4*6Н2О; С2Н6* 8Н2О; С3Н8*17Н2О; i — С4Н10*17Н2О; Н2S*6Н2О; N2*6Н2О; СО2*6Н2О. Эти формулы гидратов газов соответствуют идеальным условиям, т. е. таким условиям, при которых все большие и малые полости гидратной решетки заполняются на 100%. На практике встречаются смешанные гидраты, состоящие из 1, II структур.