23. Осложнения, возникающие в процессе добычи газа, и мероприятия по их устранению.

При эксплуатации газовых скважин возникают различные проблемы, приводящие к осложнениям в работе как добывающих, так и нагнетательных скважин.

К основным видам осложнений можно отнести следующие:

- образование песчаных пробок на забое или в стволе скважины;

- образование гидратов;

- коррозия оборудования;

- скопление воды на забое.

Борьба с образованием песчаных пробок — одна из старейших проблем нефтегазовой промышленности.

Если продуктивный пласт сложен рыхлыми неустойчивыми породами (песок), то при эксплуатации скважин с большим дебитом возможно разрушение призабойной зоны. Твердые частицы, выносимые из пласта, способствуют разъеданию подземного и наземного оборудования, что приводит к усиленному износу эксплуатацион­ного оборудования.

Песок, поступающий в скважину, осаждаясь на забое, образует пробку, которая сущест­венно снижает текущий дебит скважины. Удаление пробки с забоя требует трудоемких ремонтных работ и связано с не­избежными потерями добычи углеводородов.

Существующие методы борьбы с образованием песчаных пробок можно разделить на три группы:

1) предотвращение поступле­ния песка в скважину (использование трубных или гравийных фильтров на забое скважины; крепление неустойчивых пород призабойной зоны пласта);

2) вынос песка с забоя на поверхность и приспособление оборудования к работе в пескопроявляющих скважинах (задают высокие дебиты скважин, подбирают соответствующие диаметры труб и конструкции подъемников при фонтанной эксплуатации);

3) ликвидация песчаных пробок (песчаные пробки периодически промывают жидкостью или чистят гидробуром).

Борьба с образованием гидратов.

Природные газы в условиях пласта насыщены парами воды. Движение газа в пласте, скважине и газопроводах сопровождается уменьшением его температуры и давления. Пары воды конденсируются и скапливаются в скважине и газопроводах. При определенных условиях каждая молекула компонентов углеводородного газа (метан, этан, пропан, бутан) способна связать от 6 до 17 молекул воды, например, СН₄*6Н₂О; С₂Н₆*8Н₂О; С₃Н₈*17Н₂О. Таким образом, образуются твердые кристаллические вещества, называемые кристаллогидратами.

По внешнему виду гидраты похожи на снег или лед. Это неустойчивые соединения и при нагревании или понижении давления быстро разлагаются на газ и воду.

Образующиеся гидраты могут закупоривать скважины, газопроводы, сепараторы, нарушать работу измерительных приборов и регулирующих средств.

Борьбу с гидратами можно вести в двух направлениях: предупреждение их образования и ликвидация.

Для предупреждения гидратообразования необходимо создать безгидратный режим работы скважины. Для этого должны выполняться условия:

р ≤ p_p; T ≥ T_p,

где p_p и T_p – равновесные давление и температура гидратообразования; причем для призабойной зоны принимаются условия на забое, а для ствола скважины – условия на устье. Величины p_p и T_p определяют экспериментально.

Если безгидратный режим невозможно обеспечить, например, когда скважина расположена в зоне вечной мерзлоты, то образование гидратов можно предупредить с помощью применения ингибиторов гидратообразования. Ингибитор снижает температуру гидратообразования. Основные ингибиторы, применяемые в газовой промышленности, - метиловый спирт (метанол), хлористый кальций, гликоли (этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтилен-гликоль).

Ввод ингибитора в скважину осуществляется, в основном, через затрубное пространство. Используются и другие методы предупреждения образования гидратов: применение забойных нагревателей, теплоизолированных стволов скважины, гидрофобного покрытия труб.

Для предотвращения образования гидратов и их ликвидации можно применить подогрев газа путем теплообмена с горячей водой, паром или дымовыми газами.

Если гидратная пробка уже образовалась, то для ее удаления в системе резко снижают давление. Это приводит к разложению гидратов, которые затем выносят продувкой через отводы в атмосферу.

Борьба с коррозией.

На месторождениях, в составе газа которых присутствуют сероводород и углекислый газ, возможна интенсивная коррозия оборудования. Коррозия зависит от концентрации среды агрессивных компонентов в газе, давления и температуры среды, скорости потока, минерализации воды, применяемого материала оборудования.

На практике в таких условиях применяют оборудование, изготовленное из коррозионностойких материалов или эксплуатацию осуществляют с подачей антикоррозионных ингибиторов.

Борьба с бводнением газовых скважин.

Значительные осложнения вызывает поступление воды в скважину.

Обводнение добывающих газовых скважин при водонапорном режиме — процесс естественный и закономерный, происходящий вследст­вие продвижения ГВК во внутреннюю область залежи, ранее насыщенную газом.

С целью уменьшения содержания воды в извлекаемой продукции и продления сроков безводного периода фонтанирования эксплуатацию скважин проводят при ограниченных дебитах.

Для предупреждения скопления воды на забое и обеспечения выноса ее на поверхность увеличивают скорости подъема жидкости из скважины, спуская фонтанные трубы до забоя. О скоплении воды на забое судят по уменьшению давления, как в межтрубном пространстве, так и в подъемных трубах, что контролируется манометрами, установленными на выкиде трубной головки и на буфере фонтанной елки.