Техногенные гидраты газоконденсатных месторождений Якутии
Автор: Калачева Л.П., Федорова А.Ф.
Журнал: Академический журнал Западной Сибири @ajws
Рубрика: Природопользование
Статья в выпуске: 2 (57) т.11, 2015 года.
Бесплатный доступ
Короткий адрес: https://sciup.org/140220496
IDR: 140220496
Текст статьи Техногенные гидраты газоконденсатных месторождений Якутии
Эксплуатируемые и подготавливаемые к промышленному освоению газоконденсатные месторождения Республики Саха (Якутия) расположены на территории Лено-Вилюйской (ЛВ НГП) и Лено - Тунгусской нефтегазоносных провинций (ЛТ НГП) (табл. 1).
Месторождения ЛВ НГП характеризуются высокими пластовыми температурами до 75ºС при начальных пластовых давлениях 23–31 МПа, а месторождения ЛТ НГП – низкими пластовыми температурами (10–17 ºС) при начальных пластовых давлениях 13–18 МПа. Природные газы высокотемпературных месторождений содержат до 96% мол. метана, месторождения ЛТ НГП содержат до 87% мол. метана.
Климатические условия северных регионов, куда сейчас сместилась нефтегазодобыча, свидетельствуют о возможности возникновения различных осложнений на всех стадиях освоения месторождений. Одним из главных причин, осложняющих газодобычу, является техногенное гидратообразование в призабойной зоне пласта, в стволах скважин, при технологических процессах осушки газа, при низкотемпературных процессах обработки газоконденсатных газов, при магистральном транспорте природного газа, в газораспределительных системах в узлах редуцирования газа.
Целью работы является исследование состава техногенных гидратов газоконденсатных месторождений в зависимости от температуры.
Для исследования состава гидратов были выбраны природные газы Средневилюйского и Северонелбин-ского ГКМ, различающиеся по пластовым условиям и компонентному составу (табл. 2). Состав гидратов природного газа в зависимости от температуры был рассчитан по методу Слоана [1].
Таблица 1
Газоконденсатные месторождения Республики Саха (Якутия)
|
ЛВ НГП |
ЛТ НГП |
||||||
|
Название |
Т пл , ºС |
р пл , МПа |
С(СН 4 ), % мол. |
Название |
Т пл , ºС |
Р пл , МПа |
С(СН 4 ), % мол. |
|
Средневилюйское |
54,0 |
25,3 |
92,70 |
Северо-Нелбинское |
10,0 |
13,3 |
86,1 |
|
Мастахское |
71,0 |
23,4 |
95,66 |
Вилюйско-Джербинское |
11,0 |
16,4 |
86,32 |
|
Среднетюнгское |
65,0 |
30,8 |
91,77 |
Бысахтахское |
16,8 |
17,6 |
85,97 |
Зависимость изменения равновесного давления гидратообразования природных газов от температуры показана рисунке 1. Установлено, что чем ниже температура, тем меньше давление гидратообразования природного газа. Если при 278 К равновесное давление гидратообразования Средневилюйского ГКМ составляет 13,93 атм и 15,26 атм для Северонелбинского месторождения, то при 223 К процесс гидратообразова-ния в обоих случаях может протекать практически при атмосферном давлении. Таким образом, в зимних условиях процесс гидратообразования намного облегчается.
Таблица 2 Компонентный состав природных газов ГКМ
|
Компоненты |
Средне-вилюйское |
Северо-нелбинское |
|
Содержание, % мол. |
||
|
СН 4 |
92,65 |
86,1 |
|
С 2 Н 6 |
5,235 |
5,17 |
|
С 3 Н 8 |
1,207 |
2,34 |
|
изо-С4Н10 |
0,102 |
0,32 |
|
н-С4Н10 |
0,119 |
0,72 |
|
С 5+ |
0 |
0,7 |
|
СО 2 |
0,0503 |
0,12 |
|
N 2 |
0,577 |
4,18 |
|
Н 2 |
0 |
0 |
|
Не |
0 |
0,35 |
|
М, г/моль |
17,237 |
18,716 |
Для выяснения причин снижения давления гидра-тообразования при низких температурах, был рассчитан состав гидратов природных газов в зависимости от температуры, который представлен в таблице 3. Уста-
Состав гидратов природных газов ГКМ в зависимости от температуры
Таблица 3
|
Т, К |
СН 4 |
С 2 |
Н 6 |
С 3 |
Н 8 |
изо-С4Н10 |
н-С4Н10 |
|||
|
1* |
2** |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
|
|
278 |
64 |
60,65 |
5,66 |
3,20 |
25,7 |
28,91 |
3,21 |
5,92 |
0,36 |
1,28 |
|
273 |
62,1 |
57,29 |
5,59 |
3,16 |
28,2 |
31,49 |
3,64 |
6,64 |
0,39 |
1,37 |
|
268 |
61,6 |
57,09 |
5,29 |
2,95 |
28,8 |
31,81 |
3,77 |
6,77 |
0,38 |
1,33 |
|
263 |
61,2 |
56,92 |
4,99 |
2,75 |
29,4 |
32,09 |
3,89 |
6,90 |
0,38 |
1,29 |
|
258 |
60,88 |
56,79 |
4,68 |
2,56 |
29,96 |
32,34 |
4,0 |
7,03 |
0,37 |
1,24 |
|
253 |
60,6 |
56,70 |
4,37 |
2,36 |
30,5 |
32,55 |
4,11 |
7,14 |
0,35 |
1,19 |
|
248 |
60,3 |
56,65 |
4,06 |
2,18 |
30,9 |
32,74 |
4,22 |
7,25 |
0,34 |
1,14 |
|
243 |
60,1 |
56,63 |
3,76 |
2,00 |
31,4 |
32,89 |
4,32 |
7,36 |
0,33 |
1,08 |
|
238 |
60 |
56,63 |
3,46 |
1,83 |
31,7 |
33,01 |
4,42 |
7,46 |
0,31 |
1,02 |
|
233 |
59,9 |
56,66 |
3,17 |
1,66 |
32,1 |
33,11 |
4,51 |
7,55 |
0,3 |
0,97 |
|
228 |
59,8 |
56,72 |
2,89 |
1,51 |
32,4 |
33,18 |
4,59 |
7,63 |
0,28 |
0,91 |
|
223 |
59,8 |
56,80 |
2,62 |
1,36 |
32,6 |
33,22 |
4,67 |
7,72 |
0,27 |
0,85 |
|
* 1 – Состав гидратов Средневилюйского ГКМ; **2 – Состав гидратов Северонелбинского ГКМ. |
||||||||||
