Предупреждение гидратообразования в системах сбора и промысловой подготовки скважинной продукции на примере Ямбургского месторождения

Дипломная работа

На протяжении последних 25-ти лет основные объемы газодобычи России обеспечиваются развитием газопромысловых и газотранспортных систем севера Западной Сибири. Эта тенденция сохранится и в ближайшие четверть века, так как более 90 % доказанных запасов газа страны сосредоточено в этом регионе, причем основная часть этих запасов приурочена к сеноманским отложениям и имеет близкие значения как термогазодинамических характеристик залежей, так и фракционного состава пластовой продукции. Большая отдаленность основной газодобывающей провинции от главных потребителей ее продукции, а также сложные геолого-промысловые и суровые климатические условия этого региона обусловили повышенные требования к кондиции товарного газа, которые нашли отражение в отраслевых стандартных образцах качества всех основных видов продукции газовой промышленности.

Ямбургское газоконденсатное месторождение открыто в 1969 году бурением поисковой скважины №2. При испытании сеноманских отложений в интервале 1167-1184 м был получен фонтан природного газа дебитом 2215 тыс. м3/сут. Месторождение расположено в Заполярной части Западно-Сибирской низменности на Тазовском полуострове в 60 км северо-западнее Уренгойского и в 80 км северо-восточнее Медвежьего месторождений. Промышленная газоносность установлена в сеноманских и неокомских отложениях Ямбургского месторождения.

Ямбургское месторождение находится в эксплуатации более 15 лет и в настоящее время вступило в период падающей добычи с резким падением устьевого давления скважин. Поскольку первая очередь ДКС на промыслах Ямбургского месторождения расположена после системы осушки газа, то продолжающийся процесс падения пластового давления в залежи непосредственно отражается на эксплуатации установок подготовки газа.

Для сбора газа на УКПГ Ямбургского месторождения, согласно проекту обустройства, была принята коллекторно — кустовая схема. Скважины куста работают в единый газопровод — шлейф Ø 530 мм, при этом имеются как короткие (1 — 2 км), так и очень длинные шлейфы (более 8 км).

Все шлейфы теплоизолированы пенополиуретановыми скорлупами толщиной 60 мм, теплоизоляция заключена в кожух из листового алюминия марки АД — 1. Параллельно газосборному шлейфу проложен метанолопровод Ø 57 мм. В начальный период разработки давление газа составляло 9,4 — 10,0 МПа при температуре 10 — 16˚С на устье скважин. Заметим, что температура начала гидратообразования при этих давлениях составляет 12 — 13˚С следовательно, часть шлейфов (главным образом, длинные) работало в режиме гидратообразования.

30 стр., 14856 слов

Подготовка газа на месторождении Медвежье (адсорбционный метод осушки газа)

1. Геолого-промысловая характеристика месторождения Медвежье 1.1 Орогидрографическая характеристика района Медвежье месторождение находится на севере Западно-Сибирской равнины, в междуречье реки ... грузов гусеничным транспортом. В районе производятся геологоразведочные работы и добыча газа. Водоснабжение объектов осуществляется с крупных водозаборов: Ныдинского и Пангодинского. Электроснабжение ...

Для обеспечения бесперебойной работы установок комплексной подготовки газа (УКПГ) необходима своевременная подача газа с кустов газовых скважин на установку, что осложнено образованием газовых гидратов в шлейфах газовых скважин. При добыче газа гидраты могут образовываться в стволах скважин, промысловых коммуникациях и магистральных газопроводах. Отлагаясь на стенках труб, гидраты резко уменьшают их пропускную способность. Для борьбы с отложением гидратов в условиях ЯГКМ используется раствор метанола, подаваемый на устье скважин. В данном дипломном проекте проанализированы условия и места возможного возникновения гидратов и вычислено необходимое количество ингибитора гидратообразования для подачи на устье скважины и в шлейфы для предотвращения выпадения гидратов.

1. Геологическое строение Ямбургского месторождения. Геолого-промысловая характеристика месторождения

1 Общие сведения о месторождении

В административном отношении Ямбургское месторождение находится на территории Надымского и Тазовского районов (на Тазовском полуострове Ямало-Ненецкого автономного округа Тюменской области).

Населенные пункты здесь отсутствуют. Дорожная сеть на площади работ отсутствует. База Тазовской нефтеразведочной экспедиции, осуществляющей разведку на Ямбургской площади, находится в посёлке Таз-Сале (в 160-170 км к юго-востоку от месторождения).

В зимнее время перевозка грузов и оборудования осуществляется тракторами и вездеходами по зимникам, а также вертолётами. Ближайшими месторождениями, запасы которых утверждены ГЗК СССР, являются: Уренгойское — в 60 км южнее рассматриваемого, Медвежье — 80 км юго-западнее и Новопортовское — 90 км северо-западнее.

Территория, в пределах которой находится Ямбургское газоконденсатное месторождение, характеризуется сплошным развитием четвертичных отложений, являющихся потенциальным источником минерального строительного сырья. Разнозернистые пески и песчано-гравийные смеси успешно используются как высококачественные наполнители в бетоны. Установлена пригодность данных глин в качестве минерального сырья для изготовления кирпича, керамзитового гравия и высококачественных глинистых растворов для бурения скважин.

При обустройстве газопромысла могут быть использованы строительные материалы, проявление которых выявлены объединением Аэрогеология. Общие наиболее вероятные прогнозные запасы песчано-гравийной смеси — 65млн.м3 , а кирпично — керамзитовых глин — 225млн.м3.

В 50-60 км на юго-восток от площади выявлено Харвутинское месторождение строительного песка, прогнозные запасы которого выше 1 млрд.м3.

Территория Тазовского полуострова представляет собой слабовсхолмленную равнину с широко развитой сетью рек и ручьев. Абсолютные отметки рельефа изменяются от 10 м в долинах рек до 60-70 м на водораздельных участках.

57 стр., 28185 слов

Применение роторной управляемой системы на скважине месторождения Thien Nga

... требованиям заказчика. скважина месторождение забойный двигатель Одной из перспективных технологий в наклонно-направленном бурении на сегодняшний день является применение роторных управляемых систем (РУС). ... месторождение) Thien Nga (Лебедь) 4. Расположение (суша, море) Море 5. Глубина моря на точке бурения, м 81 6. Цель бурения и назначение скважины Подтверждение запасов газа. 7. Назначение скважины ...

Сильному заболачиванию почвы способствует наличие слоя вечной мерзлоты толщиной 200-300 м и слабосезонное оттаивание почвы (0.4-0.5) м.

Район работ расположен в тундровой зоне. Климат района континентальный. Зима продолжительная и суровая. Наиболее низкая температура в январе, феврале -58оС. Наиболее теплый месяц — август, в отдельные дни температура +28…+30 оС, а при вторжении арктических масс воздуха понижается до -5…-6оС. Среднегодовая температура -8..-10оС. Среднегодовое количество осадков составляет 350-400 мм, основная часть выпадает в осенне-весенний период. Вскрываются реки ото льда в первой половине июня, ледостав начинается в октябре. В ноябре возможно безопасное передвижение гусеничного транспорта.

Суровые природно-климатические условия делают район труднодоступным для освоения. Основное население ханты, ненцы, русские и другие, плотность -1 человек на 6 км2. Коренные жители занимаются оленеводством, пушным и рыбным промыслом. С развитием геологоразведочных работ население постоянно увеличивается за счет приезда из других районов.

Возможности водоснабжения обусловлены наличием здесь поверхностных вод в реках, озёрах и подземных вод в четвертичных отложениях, но наличие мощной толщи вечной мерзлоты затрудняет использование последних.

Поверхностные источники на Ямбургском месторождении представлены небольшими реками, хотя и многочисленными. Гидрологический режим не изучается. Но в естественном состоянии реки и озёра роля централизованного водоснабжения использоваться не могут из-за промерзания их в зимний период. В качестве одного из ведущих вариантов использования вод должно являться создание искусственных водоёмов глубиной не менее 5-6 м, что исключит их возможное промерзание. Реальными источниками могут являться таликовые зоны в долинах рек (например р.Таб-Яха ).

Подземные воды в виду их высокой минерализации (10-35 г/л) должны рассматриваться в качестве одного из источников водоснабжения.

В сеноманских отложениях разведана газовая залежь массивного типа с глубиной залегания 1000-1210 метров. Максимальная газонасыщенная толщина-205 метров. Состав газа-99% метан. Начальное пластовое давление 117 атм., пластовая температура-280С. Запасы газа-более 5 трлн.м3. Продукция-природный метановый газ.

В неокомских отложениях выявлено 10 газоконденсатных залежей с содержанием конденсата до 100 г/м3. Глубина залегания 2500-3200 м. Пластовые давления 260-320 атмосфер, температура 65-870С. Запасы газа более 1 трлн.м3, конденсата-100 млн.т. Продукция-природный газ и газовый конденсат.

Исходным сырьем является природный газ сеноманской залежи Ямбургского месторождения. Газ сухой, метановый с содержанием влаги 0,5 — 1,0 г/м3, сероводород отсутствует.

Состав газа, % объемные [10]:

СО2 0,2 — 0,30,7 — 1,7

Не 0,01 — 0,02

Аr 0,01 — 0,03

Н2 0,002 — 0,04

СН4 97,8 — 99

С2Н6 0,0 — 0,15

С3Н8 0,0 — 0,02

С4Н10 следы

Рис. 1.1 — Ямбургское месторождение (сеноман)

Общие запасы месторождения: 5059 млрд.м3

Показатели принятого варианта:

Годовой отбор 185 млрд.м3 (4.2% от нач. зап.)

6 стр., 2632 слов

Скважинная добыча нефти и газа. Добыча нефти и газа

... керосина, масел и для химической промышленности. Добыча нефти и газа. Как бурят скважины Очень интересна история добычи и переработки нефти. Как и многие другие ... Но во многих случаях нефть и газ можно подавать на любые расстояния по трубам. Нефтепроводы и газопроводы—магистрали из ... до температуры — 160° С и ниже. Сжиженный газ хранят в резервуарах из прочных алюминиевых сплавов и специальной ...

Период нарастающей добычи 6 лет

Период постоянной добычи 12 лет

Средний рабочий дебит на период постоянной добычи 1000 тыс.м3/сут

Допустимая эксплуатация скважин в начальный период до 4 лет с рабочим дебитом 1500 тыс.м3/сут

Начальные рабочие депрессии на пласт 0,2-0,3 МПа

Предельная депрессия на пласт на конец постоянной добычи 0,6 МПа

Необходимый эксплуатационный фонд скважин (с учетом 20% резерва) 673 ед.

Количество скважин в кусте 4-8 ед.

Расстояние между кустами 2.5-4 км

Расстояние между устьями скважин в кусте 40 м

Расстояние между забоями скважин в кусте 150-200 м

Бурение скважин осуществлять наклонно-направленным способом с отклонением забоя устья по вертикали 250 м

Конструкция эксплуатационных скважин

эксплуатационная колонна 219 мм

лифтовая колонна (НКТ) 168 мм

Наблюдательный фонд скважин, в т.ч. 113 ед.

для контроля за мерзлотой 35 ед.

для наблюдения за разработкой 78 ед.

1.2 Краткая литолого-стратиграфическая характеристика разреза

На Ямбургском месторождении максимальная толщина осадочных пород, вскрытая скважиной 113, достигает 3650 м и предста