Способ разрушения гидратных пробок в газовых скважинах Советский патент 1990 года по МПК E21B37/06 

W////%%%W///

w,.

Фиг. 2

Изобретение относится к газодобывающей промышленности, в частности к способам ликвидации гидратных отложений в скважинах.

Цель изобретения - ускорение процесса разрушения гидратной пробки. На фиг. 1 показана зависимость скорости реакции от концентрации активирующих веществ; на фиг. 2 - схе- ма обвязки экспериментальной установки; на фиг. 3 - схема экспериментальной установки.

В скважину через штанги спускаемые в насосно-компрессорные трубы, в инертной среде, например в керосине, вводят порошок сплава, на основе алюминия, содержащего не менее 10% щелочного металла, вступающего в экзотермическую реакцию с водой, со- держащейся в твердом (гидратном) состоянии. Разрушение гидратных пробок происходит как за счет химического взаимодействия реагента с водой, так и за счет выделяющегося в результате этого взаимодействия тепла. После окончания реакции скважину промывают, удаляя продукты реакции, скопившиеся над гидратной пробкой, затем операцию повторяют вплоть до полного разруше- ния гидратной пробки.

В качестве вещества, вызывающего разрушения гидратов, используют, например, сплав на основе алюминия, содержащий 5% натрия и 5% лития. Щелочные металлы растворяют окись алюминия и таким образом активируют поверхность алюминия. Обычно при использовании таких добавок для активации их берут не менее 10% (фиг. 1).

Если натрия, лития мало, стадия растворения окиси алюминия является лимитирующей. С увеличением же содержания щелочных металлов выше 10% (когда их становится уже достаточно для активирования поверхности) добавление еще натрия , лития уже не будет оказывать существенного влияния на . скорость взаимодействия алюминия с водой.

АВ - участок (фиг. 1) где скорость зависит от содержания щелочных металлов в сплаве, ВС - участок, где скорость мало зависит от содержания щелочных металлов. Таким образом, оптимальным является сплав, содержание натрия, лития в котором соответствует точке перегиба (В).

Q

5

5

Способ осуществляют. следующим образом.

Через противовыбросную аппаратуру в насосно-компрессорные трубы спускают штанги, через которые подают металл или сплав, вступающий в экзотермическую реакцию с гидратами, например сплав на основе алюминия, содержащий 5% натрия и 5% лития. Сплав на основе алюминия вводят в виде порошка с размером зерен 0,1-0,5 мм в инертной среде, например в керосине. Попадая на поверхность гидратной пробки, сплав вступает в реакцию с водой, содержащейся в гидратах. Для ускорения протекания реакции жидкость- носитель может быть предварительно нагрета до 50-70°С. При взаимодействии указанного сплава с водой выделяется около 15000 кДж/кг. В результате химического взаимодействия гидрата со сплавом и значительного тепловыделения происходит интенсивное разрушение гидратной пробки. Одновременно в скважину вводят 1-2 кг сплава. После того как все введенное вещество прореагирует с водой, скважину промывают, удаляя образовавшиеся продукты реакции. Промывка скважины ведется через спущенные в насосно- компрессорные трубы штанги. В качестве промывочной жидкости может быть использована та же жидкость, в которой сплав был введен в скважину, например керосин. По мере разрушения гидратиой пробки штанги наращивают и повторяют перечисленные выше операции вплоть до полного разложения гид- ратной пробки.

С целью изучения взаимодействия порошков алюминия с гидратами была сконструирована экспериментальная установка, которая была смонтирована на ПХГ по обвязке (фиг. 2). Установка (фиг. 3) представляла собой две соединенные между собой трубы А и В. Газ из скважины 1 (фиг. 2) после сепаратора первой ступени 2 и штуцера 3 направлялся в эксперименте не в сепаратор второй ступени 4, а на установку 5 и из нее в атмосферу. Перед опытом труба В была заполнена активированным порошком и отсечена от трубы А задвижкой 6 (фиг. 3). Газ из скважины после дросселирования на штуцере 3 поступал в трубу А и из нее через задвижку б в атмосферу. Обычно перед штуцером подается метанол с целью

предотвращениягидратообразования. Во время опыта метанол не подавался, в результате чего в трубе А образовалась гидратная пробка, о чем свидетельствовало падение давления на манометре 7. После закрытия задвижки 6 и открытия задвижки 8 выровнялось давление в трубах А и В, В результате порошок под собственной тяжестью пересыпался на гидратную пробку. Реакция разложения гидратной пробки происходила медленно (в течение 7 мин о чем свидетельствовало медленное нарастание давление на манометре 9. Затем по мере образования жидкой воды скорость реакции резко возросла. По движению места нагрева трубы отмечалась скорость разложения гидратной пробки, примерно 0,3 м за 3 мин или 0,1 м за 1 мин.

Использование способа разложения гидратов по изобретению обеспечивает по сравнению с известным ускорение разложения гидрата приблизительно в 3 раза.

Формула изобретения

Способ разрушения гидратных пробок в газовых скважинах, включающий периодическую подачу в скважину вещества, вызывающего разложение гидратов, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса разрушения гидратной пробки, в качестве вещества, вызывающего разрушение гидратов, используют сплав на основе алюминия, содержащий не менее 10% щелочных металлов в количестве не менее 10% от массы гидрата.

Изобретение относится к газодобывающей промышленности, в частности к способам ликвидации гидратных отложений в скважинах. Цель - ускорение разрушения гидратных пробок. Цель достигается путем ввода в скважину через штанги, спускаемые в насосно-компрессорные трубы, взвеси в керосине порошка сплава на основе алюминия, содержащего не менее 10% щелочных металлов. После окончания реакции скважину промывают, удаляя продукты реакции, и затем операцию повторяют вновь до полного разложения гидратной пробки. Рекомендовано использовать порошок сплава алюминия, содержащего 5% натрия и 5% метана. Способ обеспечивает разрушение гидратной пробки втрое быстрее, чем в известном способе. 3 ил.

8 ГО 1 74 фиа. 1

% а/е/7. ме/т с /7/7&&

8

Фив.З

Вт