Борьба с гидратами на ОНГКМ. Борьба с гидратами. Анализ методов борьбы с образованием гидратов на газовых или газоконденсатных месторождениях онгкм

• Название: Анализ методов борьбы с образованием гидратов на газовых или газоконденсатных месторождениях онгкм
• Анкор: Борьба с гидратами на ОНГКМ
• Дата: 25.05.2022
• Размер: 0.91 Mb.
• Имя файла: Борьба с гидратами.docx
• Тип: Реферат; #549827
• страница: 8 из 8

9 Приложения
Приложение 1

Расчёт распределения температуры и давления в работающей скважине

Вычисление давления и температуры по длине скважины.

Tz = Tу + Г * j

Tz=280+0,0131*100=281,31

Tc = (Tz - Tу) / Log(Tz / Tу)

Tc = (281,31 - 280) / Ln(281,31 / 280)= 280,65

Pz = Pу

Pz=4

Px = Pz

Px = Pz=4

Pcр = (Px + Pу) / 2

Pcр = (4 + 4) / 2=4

Zcр = 4.82 * (10 ^ (-4)) * (Pcр ^ 2) - 1.658 * (10 ^ (-2)) * Pcр + 1.01

Zcр = 4,82 * (10 ^ (-4)) * (4^ 2) - 1,658 * (10 ^ (-2)) * 4 + 1,01=0,9514

S = (0,0683 * ρ_отн * j) / (2 * Zcр * Tcр)

S = (0,0683 * 0,653 * 100) / (2 * 0,9514 * 280,65)= 0,00835



P_z=(4^2*2,7182^(2*0,00835)+1,325*10^-12*0,02171*(0,9514^2*280,65^2/(0,653*0,1^5))*0,05^2*(2,7182^(2*0,008351)-1))^0,5=4,034

c = Abs(Px - Pz)

c = Abs(4 - 4,034)=0,034

Определение давления на забое скважины.

j = H

j = H = 1696,5 м

Tz = Tу + Г * j

Tz = 280 + 0,0131 * 1696,5=302,224

Tcр = (Tz - Tу) / Ln(Tz / Tу)

Tcр =(302,224-280)/ln(302,224/280)= 290,971

Pz = Pу

Pz = Pu=4,0

Pz = Pp=4.5874

Px = Pz

Px = Pz=4,0

Px = Pz =4,5874

Px = Pz =4,681

Pcр = (Px + Pу) / 2

Pcр = (4 + 4) / 2=4

Pcр =(4,5874 + 4)/2=4,294

Pcр =(4,681 + 4)/2=4,3405

Zcр = 4,82 * (10 ^ (-4)) * (Pcр ^ 2) – 1,658 * (10 ^ (-2)) * Pcр + 1,01

Zcр = 4,82 * (10 ^ (-4)) * (4 ^ 2) – 1,658 * (10 ^ (-2)) * 4 + 1,01=0,9514

Zcр = 4,82 * (10 ^ (-4)) * (4,294 ^ 2) – 1,658 * (10 ^ (-2)) * 4,294+ 1,01=0,9477

Zcр = 4,82 * (10 ^ (-4)) * (4,3405 ^ 2) – 1,658 * (10 ^ (-2)) * 4,3405+ 1,01=0,9471

S = (0,0683 * ρ_отн * j) / (2 * Zcр * Tcр)

S = (0,0683*0,653*1696,5)/(2*0,9514*290,971)= 0,1367

S = (0,0683*0,653*1696,5)/(2*0,9477*290,971)=0,1372

S = (0,0683*0,653*1696,5)/(2*0,9471*290,971)=0,1373

Pz = ((4^2)*Exp(2*0,1367) +(1,325*(10^(-12))*1696,5*(0,9514^2)*(290,971^2)*((Exp(2*0,1367))-1)/(0,1^5))*(0,05^2))^0,5= 4,5874

Pz = ((4^2)*Exp(2*0,1372) +(1,325*(10^(-12))*1696,5*(0,9477^2)*(290,971^2)*((Exp(2*0,1372))-1)/(0,1^5))*(0,05^2))^0,5=4,590

Pz = ((4^2)*Exp(2*0,1373) +(1,325*(10^(-12))*1696,5*(0,9471^2)*(290,971^2)*((Exp(2*0,1373))-1)/(0,1^5))*(0,04^2))^0,5=4,5896

c = Abs(Px - Pz)

c = Abs(4- 4,5874)=0,5874

c = Abs(4,587-4,590)=0,003<0,05

c = Abs(4,590- 4,5896)=0,0004

Определение максимальной глубины гидратообразования.

Tz = Tу + Г * j

Tz = 280 + 0,0131 * 1696,5=302,224

Tcр = (Tz - Tу) / Ln(Tz / Tу)

Tcр =(302,224-280)/ln(302,224/280)= 290,971

Pz = Pу

Pz = Pу=4,0

Pz = Pp=4.5874

Px = Pz =4,681

Px = Pz

Px = Pz=4,0

Px = Pz =4,5874

Px = Pz =4,681

Pcр = (Px + Pu) / 2

Pcр = (4 + 4) / 2=4

Pcр =(4,5874 + 4)/2=4,294

Pcр =(4,681 + 4)/2=4,3405

Zcр = 4,82 * (10 ^ (-4)) * (Pcр ^ 2) – 1,658 * (10 ^ (-2)) * Pcр + 1,01

Zcр = 4,82 * (10 ^ (-4)) * (4 ^ 2) – 1,658 * (10 ^ (-2)) * 4 + 1,01=0,9514

Zcр = 4,82 * (10 ^ (-4)) * (4,294 ^ 2) – 1,658 * (10 ^ (-2)) * 4,294+ 1,01=0,9477

Zcр = 4,82 * (10 ^ (-4)) * (4,3405 ^ 2) – 1,658 * (10 ^ (-2)) * 4,3405+ 1,01=0,9471

S = (0.0683 * ρ_отн * j) / (2 * Zcр * Tcр)

S = (0,0683*0,653*1696,5)/(2*0,9514*290,971)= 0,1367

S = (0,0683*0,653*1696,5)/(2*0,9477*290,971)=0,1372

S = (0,0683*0,653*1696,5)/(2*0,9471*290,971)=0,1373

Pz = ((Pu ^ 2) * Exp(2 * S) + ku * (q ^ 2)) ^0,5

Pz = ((4^2)*Exp(2*0,1367) +(1,325*(10^(-12))*1696,5*(0,9514^2)*( 290,971^2)*((Exp(2*0,1367))-1)/(0,1^5))*(0,05^2))^0,5= 4,5874

Pz = ((4^2)*Exp(2*0,1372) +(1,325*(10^(-12))*1696,5*(0,9477^2)*(290,971^2)*((Exp(2*0,1372))-1)/(0,1^5))*(0,4^2))^0,5=4,681

Pz = ((4^2)*Exp(2*0,1373) +(1,325*(10^(-12))*1696,5*(0,9471^2)*(290,971^2)*((Exp(2*0,1373))-1)/(0,1^5))*(0,4^2))^0,5=4,682

Pz = ((6^2)*Exp(2*0,156) +6,1331*(0,4^2))^0,5=7,0826

Pz = ((6^2)*Exp(2*0,157) +6,1032*(0,4^2))^0,5=7,0822

c = Abs(Px - Pz)

c = Abs(4- 4,5874)=0,5874

c = Abs(4,587-4,681)=0,094>0,05

c = Abs(4,681- 4,682)=0,001

Tg = (19,9 * (1 + 0,434 * Ln(Pz)) – 26,5) + 273,15

Tg = (13,57 * (1 + 0,434*Ln(4,587)) - 42,6) + 273,15=253,091

Tg = (13,57 * (1 + 0,434*Ln(4,681)) - 42,6) + 273,15=253,210

Tg = (13,57 * (1 + 0,434*Ln(4,682)) - 42,6) + 273,15=253,212

Tg=253,212< Tz=302,224

Расчёт распределения температуры и давления в остановленной скважине

Задаём шаг расчета в зависимости от глубины скважины.

w = 100

Вычисление давления и температуры по длине скважины.

j = 100

Tz = Tу + Г * j

Tz = 280 + 0,0131 * 100=281,310

Tcр = (Tz - Tу) / Ln(Tz / Tу)

Tcр = (281,300 - 280) / Ln(281,300 / 280)= 280,65

Pz = Pу

Pz = Pу=4

Do While c > 0.05

Px = Pz

Px = Pz=4

Pcр = (Px + Pу) / 2

Pcр = (Px + Pу) / 2=4

Zcр = 4,82 * (10 ^ (-4)) * (Pc ^ 2) – 1,658 * (10 ^ (-2)) * Pc + 1,01

Zcр = 4,82 * (10 ^ (-4)) * (4 ^ 2) - 1,658 * (10 ^ (-2)) * 4 + 1,01=0,9514

S = (0,03415 * ρ_отн * j) / (Zc * Tc)

S = (0,03415 * 0,653 * 100) / (0,9514 * 280,65)= 0,00835

Pz = Pу * Exp(S)

Pz = 4 * Exp(0,00835)= 4,0334

c = Abs(Px - Pz)

c = Abs(4 - 4,0334)= 0,0334

Tg = (19.9 * (1 + 0.434 * Ln(Pz)) - 26.5) + 273.15

Tg = (13,57 * (1 + 0,434*Ln(4,0334)) - 42,6) + 273,15=252,334

Определение давления на забое скважины.

j = H

j = H=1696,5

Tz = Tу + Г * j

Tz = 280 + 0,0131 * 1696,5=302,224

Tcр = (Tz - Tу) / Ln(Tz / Tу)

Tcр =(302,224-280)/ln(302,224/280)= 290,971

c = 1

Pz = Pу

Pz = Pу=4

Px = Pz

Px = Pz=4

Px = Pz=4,5859

Pcр = (Px + Pу) / 2

Pcр = (Px + Pу) / 2=4

Pcр = (4,5859+ 4) / 2=4,293

Zcр = 4,82 * (10 ^ (-4)) * (Pc ^ 2) – 1,658 * (10 ^ (-2)) * Pcр + 1,01

Zcр =4,82*(10^(-4))*(4^ 2) - 1,658 * (10 ^ (-2)) * 4 + 1,01=0,9514

Zcр=4,82*(10^(-4))*(4,293^2)-1,658*(10^(-2))*4,293+1,01=0,9477

S = (0.03415 * ρ_отн * j) / (Z_cр * T_cр)

S = (0,03415 * 0,653 * 1696,5) / (0,9514 * 290,971)= 0,1367

S = (0,03415 * 0,653 * 1696,5) / (0,9477 * 290,271)=0,1375

Pz = Pu * Exp(S)

Pz = 4 * Exp(0,13666)= 4,5858

Pz = 4,0 * Exp(0,1375)= 4,5896

c = Abs(Px - Pz)

c = Abs(4 – 4,5859)=0,5859

= Abs(4,5859-4,5896)=0,0037

Определение максимальной глубины гидратообразования.

j = H=1696,5

Tz = Tу + Г * j

Tz = 280 + 0,0131 * 1696,5=302,224

Tcр = (Tz - Tу) / Ln(Tz / Tу)

Tcр =(302,224-280)/ln(302,224/280)= 290,971

Pz = Pу

Pz = Pu=4

Px = Pz

Px = Pz=4

Px = Pz=4,5859

Pcр = (Px + Pу) / 2

Pcр = (Px + Pu) / 2=4

Pcр = (4,5859+ 4) / 2=4,293

Zcр = 4,82 * (10 ^ (-4)) * (Pc ^ 2) – 1,658 * (10 ^ (-2)) * Pc + 1,01

Zcр =4,82*(10^(-4))*(4^ 2) - 1,658 * (10 ^ (-2)) * 4 + 1,01=0,9514

Zcр=4,82*(10^(-4))*(4,293^2)-1,658*(10^(-2))*4,293+1,01=0,9477

S = (0.03415 * ρ_отн* j) / (Zc * Tc)

S = (0,03415 * 0,653 * 1696,5) / (0,9514 * 290,971)= 0,1367

S = (0,03415 * 0,653 * 1696,5) / (0,9477 * 290,271)=0,1375

Pz = Pу * Exp(S)

Pz = 4 * Exp(0,1367)= 4,5859

Pz = 4,0 * Exp(0,1375)= 4,5896

c = Abs(Px - Pz)

c = Abs(4 – 4,5859)=0,5859

= Abs(4,5859-4,5896)=0,0037

Tg = (19.9 * (1 + 0.434 * Ln(Pz)) - 26.5) + 273.15

Tg = (13,57 * (1 + 0,434*Ln(4,5859)) - 42,6) + 273,15=253,089

Tg = (13,57 * (1 + 0,434*Ln(4,5896)) - 42,6) + 273,15=253,090

Tg=253,09< Tz=302,204
Приложение 2

Гидравлический и тепловой расчёт шлейфов, расчёт количества ингибитора

Вычисление давления и температуры по длине шлейфа.

Ld = 0.009407 / (Dвн ^ 0.333)

Ld = 0,009407 / (0,2 ^ 0,333)= 0,01608

a = 262.3 * K * Dн * 1000 / (Q * ρ_отн * C * 1000000)



a = 262,3 * 1,745 * 0,219 * 1000 / (0,05 * 0,653 * 2,177 * 1000000)= 1,4103

T_L = Toc + (Ty - Toc) * (1 - Exp(-a * L * 0,001)) / (a * L * 0,001)

T_L= 235 + (280 - 235) * (1 - Exp(-1,4103* 8 * 0,001)) / (1,4103 * 8 * 0,001)= 279,747

P_k = ((Py ^ 2) - ((Q ^ 2) * Ld * ρ_отн * T_L * z * L * 0,001) / (10,23 * (10 ^ (-12)) * ((Dвн * 1000) ^ 5)))^0,5

Pk = ((4 ^ 2) - ((0,05 ^ 2) * 0,01608 * 0,653 * 279,747 * 0,9 * 8) / (10,23 * (10 ^ (-12)) * ((0,2 * 1000) ^ 5))) ^0,5=3,998

Ps = (2 / 3) * (Py + (Pk ^ 2) / (Py + Pk))

Ps = (2 / 3) * (4 + (3,998 ^ 2) / (4 + 3,998))=3,9989

j = 500

Px = ((Py ^ 2) - ((Py ^ 2) - (Pk ^ 2)) * w / L) ^0,5

Px = ((4 ^ 2) - ((4 ^ 2) - (3,998 ^ 2)) * 500 / 8000) ^0,5=3,9999

Tx = Toc + (Ty - Toc) * Exp(-a * w * 0.001) - 2.5 * ((Py ^ 2) - (Pk ^ 2)) * (1 - Exp(-a * w * 0.001)) / (2 * a * L * 0.001 * Pср)

Tx = 235 + (280 - 235) * Exp(-0,01608 * 500 * 0,001) - 2,5 * ((4 ^ 2) - (3,998 ^ 2)) * (1 - Exp(-0,01608 * 500 * 0,001)) / (2 * 0,01608 * 8 * 0,001 * 3,9989)= 279,3284

Tg = (19.9 * (1 + 0.434 * Ln(Px)) - 26.5) + 273.15

Tg = (13,57 * (1 + 0,434*Ln(3,9999)) - 42,6) + 273,15=252,284

Определения места начала гидратообразования.

j = 0

Px = ((Py ^ 2) - ((Py ^ 2) - (Pk ^ 2)) * j / L) ^0,5

Px = ((4 ^ 2) - ((4 ^ 2) - (3,998 ^ 2)) * 0/ 8000) ^0,5=4,0

Tx = Toc + (Ty - Toc) * Exp(-a * j * 0.001) - 2.5 * ((Py ^ 2) - (Pk ^ 2)) * (1 - Exp(-a * www * 0,001)) / (2 * a * L * 0,001 * P_ср)

Tx = 235 + (280 - 235) * Exp(-0,01608 * 0 * 0,001) - 2,5 * ((4 ^ 2) - (4 ^ 2)) * (1 - Exp(-0,01608 * 0 * 0,001)) / (2 * 0,01608 * 8 * 0,001 * 4)=280,0

Tg = (19,9 * (1 + 0,434 * Ln(Px)) – 26,5) + 273.15

Tg = (13,57 * (1 + 0,434*Ln(4,0)) - 42,6) + 273,15=252,284

Tg=252,284< Tx=280,0

j = 8000

Px = ((4 ^ 2) - ((4 ^ 2) - (3,998 ^ 2)) * 8000 / 8000) ^0,5=3,998

Tx = Toc + (Ty - Toc) * Exp(-a * www * 0.001) - 2.5 * ((Py ^ 2) - (Pk ^ 2)) * (1 - Exp(-a * j * 0.001)) / (2 * a * L * 0.001 * Ps)

Tx = 235 + (280 - 235) * Exp(-0,01608 * 8000 * 0,001) - 2,5 * ((4 ^ 2) - (3,998 ^ 2)) * (1 - Exp(-0,01608 * 8000 * 0,001)) / (2 * 0,01608 * 8 * 0,001 * 3,999)=269,288

Tg = (19.9 * (1 + 0.434 * Log(Px)) - 26.5) + 273.15

Tg = (13,57 * (1 + 0,434*Ln(3,998)) - 42,6) + 273,15=252,282

Tg=252,282< Tx=269,288

Расчёт количества ингибитора

Вычисление давления и температуры в конце шлейфа

ld = 0.009407 / (dвн ^ 0.333)

ld = 0,009407 / (0,2 ^ 0,333)= 0,01608

a = 262.3 * K * Dн * 1000 / (Q * ρ_отн * C * 1000000)

a = 262,3 * 1,745 * 0,219 * 1000 / (0,05 * 0,653 * 2,177 * 1000000)= 1,4103

Tс = Toc + (Ty - Toc) * (1 - Exp(-a * L * 0,001)) / (a * L * 0,001)

Ts = 235 + (280 - 235) * (1 - Exp(-1,4103* 8 * 0,001)) / (1,4103 * 8 * 0,001)= 279,747

Pk = ((Py ^ 2) - ((Q ^ 2) * ld * ρ_отн * Tср * z * L * 0,001) / (10.23 * (10 ^ (-12)) * ((dвн * 1000) ^ 5)))

Pk = ((4 ^ 2) - ((0,05 ^ 2) * 0,01608 * 0,653 * 279,747 * 0,9 * 8) / (10,23 * (10 ^ (-12)) * ((0,2 * 1000) ^ 5))) ^0,5=3,998

Pср = (2 / 3) * (Py + (Pk ^ 2) / (Py + Pk))

Pср = (2 / 3) * (4 + (3,998 ^ 2) / (4 + 3,998))=3,999

w = L

w = L=8000

Px = ((Py ^ 2) - ((Py ^ 2) - (Pk ^ 2)) * w / L)

Px = ((4 ^ 2) - ((4 ^ 2) - (3,998 ^ 2)) * 8000 / 8000)^0,5=3,998

Tx = Toc + (Ty - Toc) * Exp(-a * w * 0,001) - 2.5 * ((Py ^ 2) - (Pk ^ 2)) * (1 - Exp(-a * w * 0,001)) / (2 * a * L * 0.001 * Pср)

Tx = 235 + (280 - 235) * Exp(-0,01608 * 8000 * 0,001) - 2,5 * ((4 ^ 2) - (3,998 ^ 2)) * (1 - Exp(-0,01608 * 8000 * 0,001)) / (2 * 0,01608 * 8000 * 0,001 * 3,999)=274,563

Tg = (19.9 * (1 + 0.434 * Ln(Px)) – 26,5) + 273,15

Tg = (13,57 * (1 + 0,434*Ln(3,998)) - 42,6) + 273,15=252,282

Tg=252,282< Tx=274,563

Q = Q * 1000

Q = Q * 1000=0,050*1000=50

Расчёт количества ингибитора

dT = Tg – Tx

dT = 252,282 – 269,288=-17,006

W1 = 0.457 * Exp((0.07374 * (Ty - 273.15)) - 0.000307 * ((Ty - 273.15) ^ 2)) / Py + 0.0418 * Exp(0.0537 * (Ty - 273.15) - 0.000199 * ((Ty - 273.15) ^ 2))

W1 = 0,457 * Exp((0,07374 * (280 – 273,15)) – 0,000307 * ((280 – 273,15) ^ 2)) / 4 + 0,0418 * Exp(0,0537 * (280 – 273,15) – 0,000199 * ((280 – 273,15) ^ 2))= 0,24645

W2 = 0,457 * Exp((0.07374 * (Tx - 273.15)) - 0.000307 * ((Tx - 273.15) ^ 2)) / Px + 0.0418 * Exp(0,0537 * (Tx – 273,15) - 0.000199 * ((Tx - 273.15) ^ 2))

W2 = 0,457 * Exp((0,07374 * (269,288 - 273,15)) - 0,000307 * ((269,288 - 273,15) ^ 2)) / 3,998 + 0,0418 * Exp(0,0537 * (269,288 - 273,15) - 0,000199 * ((269,288 - 273,15) ^ 2))= 0,11946

dW = W1 - W2

dW = W1 - W2=0,24645-0,11946=0,12699

a = 0,197 * (Px ^ (-0,7)) * Exp(6.054 * 0,01 * (Tx – 273,15) + 5.399)

a = 0,197 * (3,998 ^ (-0,7)) * Exp(6,054 * 0,01 * (269,288 - 273,15) + 5,399)= 13,0735

M = 32

K1 = 1220

X2 = M * dT / (K1 + M * dT)

M = 32

K1 = 1220

X2 = 32 * 17,006 / (1220 + 32 * 17,006)= 0,3085

K2 = 0.000143 * Mk ^ 2 - 0.0414 * Mk + 3.174

K2 = 0,000143 * Mk ^ 2 – 0,0414 * Mk + 3,174 - пренебрегаем

Qg = 0,1 * a * X2+0.2*(0,1*a*X2)

Qg = 0,1 * 13,0735 * 0,3085+0,2*(0,1*13,0735*X2)= 0,4033

Qv = dW * X2 / (X1 - X2)

Qv = 0,12699 * 0,3085 / (5 - 0,3085)= 0,0084

Qk = (Gk * K2 / 100) * Exp(0.0489 * (Tx - 273.15) + Log(0.000143 * X2 + 0.00486 * X2))

Q_сумм = Qg + Qv + Qk

Q_сумм = 0,4033 + 0,0084=0,4117