20. Основные осложнения возникающие при добыче природного газа.
Природный газ газовых месторождений в пластовых условиях насыщен парами воды. Содержание водяных паров в газе зависит от состава газа, давления и температуры. При наличии влаги в газе в определенных условиях могут образоваться гидраты. Гидраты природных газов представляют собой белые кристаллические вещества, похожие на лед или плотный снег. Образование гидратов часто затрудняет эксплуатацию газовых скважин, так как гидраты закупоривают устьевое оборудование и наземные сооружения. Основными факторами образования гидратов являются давление и температура: чем выше давление и чем ниже температура, тем больше создается условий для образования гидратов. Имеет значение и состав газа: чем больше тяжелых углеводородов содержит газ, тем ниже давление, при котором могут образоваться гидраты.
В промысловых условиях гидраты образуются в стволе скважин, в фонтанной арматуре и обвязке, в выкидных линиях (шлейфах), в обвязке газосборных пунктов, в газосборных коллекторах.
Гидраты, откладываясь внутри трубопроводов, в запорной и регулирующей аппаратуре и т. д. уменьшают проходные сечения вплоть до полной закупорки, что приводит к нарушению режима работы скважины и транспорта газа, а нередко к выходу из эксплуатации скважин и отдельных участков газосборной системы.
Борьба с гидратами ведется в двух направлениях:
а) предупреждение образования гидратов;
б) ликвидация образовавшихся гидратов.
Образование гидратов в скважинах предотвращают следующими методами:
а) установлением соответствующего технологического режима работы скважины;
б) непрерывной или периодической подачей на забой скважины антигидратных ингибиторов;
в)применением футерованных насосно-компрессорных (подъемных) труб;
г) систематическим удалением с забоя скапливающейся жидкости;
д) путем устранения причин, вызывающих пульсацию газа в скважине.
Ствол скважины очищают от гидратных отложений: а) продувкой в атмосферу с необходимой предварительной выдержкой скважины в закрытом состоянии с целью частичного разложения гидратов под влиянием тепла окружающих пород; б) закачкой большого объема антигидратного ингибитора непосредственно на гидратную пробку с выдержкой для разложения гидратной пробки и с последующей продувкой в атмосферу.
Предупреждение образования гидратов в фонтанной арматуре и в обвязке скважин, а также в различных участках, узлах и звеньях системы сбора и транспорта газа осуществляется в зависимости от конкретных условий следующими методами, применяемыми как самостоятельно, так и комплексно:
а) обогревом отдельных узлов и участков;
б) вводом в поток газа антигидратных ингибиторов (метанола, раствора хлористого кальция, диэтиленгликоля и др.);
в) устранением резких перепадов давления, которые вызывают снижение температуры газа, ведущее к конденсации парообразной влаги и образованию гидрата;
г) систематическим удалением жидкости скапливающейся в пониженных местах системы сбора и внутрипромыслового транспорта газа, при помощи конденсатосборников или дренажных патрубков;
д) регулярной продувкой газопроводов от окалины, грязи и т.п., в местах скопления которых происходит кристаллизация при образовании гидратов.
Источник
Последствия добычи газа
Добыча газа осуществляется двумя способами. Сначала бурится скважина, по которой поднимается легкодоступный газ. После того, как давление стабилизируется, применяется другая технология добычи – гидравлический разрыв пласта. При этом в сами пласты, где залегает газ, под давлением подается смесь песка, воды и различных химических соединений, которые стимулируют поднятие газа по скважине. Для того чтобы образовывавшиеся микротрещины не сомкнулись, засыпают крупный песок. Одна «микротрещина» может иметь радиус около 8-10 метров, и даже больше.
Химические вещества добавляются для того, чтобы повысить вязкость газа или конденсата. В таком случае, используются органические кислоты и их соли, коллоидные соединения нефтепродуктов, керосины и смолы, гудрон, различные эмульсии на нефтяной основе т.д. Кроме того, для разрывов пласта используется не обычная вода, а загущенная сульфид-спиртовой бордой и целлюлозными соединениями. Некоторые жидкости даже являются канцерогенными и вредят здоровью человека. Стоит учесть, что весь пласт пород, который находится глубоко под землей, соединен между собой тонкими капиллярами. Так что эти вещества могут легко проникнуть в месторождения питьевой артезианской воды, а также в озера, реки и моря.
Основной вред добыча газа наносит именно экологии нашей планеты. Смесь химикатов с водой загрязняет очень большие территории. Впоследствии, на ней не могут расти растения, жить животные, и даже насекомые там почти не водятся. Кроме того, загрязняются грунтовые воды.
В связи с этим, в большинстве штатов США добыча газа была запрещена. В Европе также относятся к этому вопросу крайне отрицательно. Возможно, именно поэтому количество месторождений за последние несколько лет в европейских странах сократилось на треть. Владимир Мордкович, известный российский ученый и создатель нескольких технологий добычи газа, считает, что вскоре начнутся громкие экологические скандалы.
Вильям Задорский, профессор Украинского государственного химико-технологического университета, даже написал большую научную статью на тему экологических последствий добычи газа в мире. В итоге, были выделены такие основные угрозы:
- в результате гидроразрыва часть химикатов с водой могут через поры попасть в грунтовые воды, которые разнесут смесь на достаточно большие территории. А грунтовые воды, в свою очередь, могут легко загрязнить артезианские источники питьевой воды.
- в самом грунте начинают происходить активные разрушительные процессы. После гидроразрыва пласта существует вероятность возникновения сейсмической нестабильности, начиная от слабых колебаний, и заканчивая сильными землетрясениями.
- — отработанная вода после добычи газа не утилизируется, а сливается прямо на землю. Если посмотреть фотографии запечатанных месторождений природного газа через несколько десятков лет, то можно заметить, что на участках добычи почти не растет трава, отсутствует флора. Даже сорняки не могут выжить в таких грунтах.
- углеводород из скважин попадает в воздух. Вместе с ним, захватываются и токсические вещества, которые возникают в результате смешивания газа с песком, химическими веществами и водой. А если учесть, что некоторые из компонентов смеси канцерогенные, то можно представить себе масштабы проблемы.
- на том месте, где произошел гидроразрыв, почва начинает проседать. А это значит, что этот участок после разработки нельзя использовать ни под строительство, ни для угодий, и даже склады здесь построить уже нельзя. А это – растрата земельных ресурсов.
Источник