Термодинамические условия образования гидрата CO2 при инжекции углекислоты в пласт, содержащий гидрат метана

Исследуется механизм замещения метана углекислым газом в гидрате при инжекции CO₂ в пласт с формированием фронтов диссоциации гидрата метана и образования гидрата углекислого газа. Найдено, что такой режим замещения реализуется как в низкопроницаемых, так и в высокопроницаемых пластах. Показано, что в режиме инжекции высокой интенсивности поток тепла от скважины не влияет на распространения фронтов диссоциации гидрата метана и образования гидрата углекислого газа. В этом случае режим замещения поддерживается только теплом, выделяемым при образовании гидрата углекислоты. Получено, что повышение давления инжекции может приводить к подавлению диссоциации гидрата метана и прекращению реакции замещения. Построены критические диаграммы существования режима преобразования гидрата метана в гидрат углекислого газа.

Ключевые слова

газовое месторождение, гидрат, метан, инжекция, углекислый газ

Источник финансирования

Работа выполнена по теме государственного задания (№ госрегистрации АААА–А17–117021310375–7).

Получено

17.10.2018

Дата публикации

24.11.2018

Кол-во символов

852

Цитировать Скачать pdf Для скачивания PDF необходимо авторизоваться

ГОСТ	Цыпкин Г. Г. Термодинамические условия образования гидрата CO2 при инжекции углекислоты в пласт, содержащий гидрат метана // Известия Российской академии наук. Механика жидкости и газа – 2018. – Номер 5 C. 103-112 [Электронный ресурс]. URL: http://ras.jes.su/mzg/s207987840001012-2-1 (дата обращения: 22.07.2024). DOI: 10.31857/S056852810001798-8
MLA	Tsypkin, G. "Thermodynamic Conditions for the Formation of CO2 Hydrate upon Injection of Carbon Dioxide into the Formation Containing Methane Hydrate." Izvestiia Rossiiskoi akademii nauk. Mekhanika zhidkosti i gaza 5 (2018):103-112. DOI: 10.31857/S056852810001798-8
APA	Tsypkin G. (2018). Thermodynamic Conditions for the Formation of CO2 Hydrate upon Injection of Carbon Dioxide into the Formation Containing Methane Hydrate. Izvestiia Rossiiskoi akademii nauk. Mekhanika zhidkosti i gaza (5), pp.103-112 DOI: 10.31857/S056852810001798-8

Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.

всего просмотров: 1492

Оценка читателей: голосов 0

1. Ohgaki K., Takano K., Sangawa H., Matsubara T., Nakano Sh. Methane exploitation by carbon dioxide from gas hydrates-phase equilibria for CO2-CH4 mixed hydrate system // J. Chem. Eng. Jpn. 1996. V. 29. P. 478–483.

2. Ota M., Morohashi K., Abe Y., Watanabe M., Smith R. L., Jr., Inomata H. Replacement of CH4 in the hydrate by use of liquid CO2 // Energy Conversation and Management. 2005. V. 46. P. 1680–1691.

3. Ota M., Saito T., Aida T., Watanabe M., Sato Y., Smith R. L., Jr., Inomata H. Macro and microscopic CH4–CO2 replacement in CH4 hydrate under pressurized CO2 // AIChE Journal. 2007. V. 53. P. 2715–2721.

4. Goel N. In situ methane hydrate dissociation with carbon dioxide sequestration: Current knowledge and issues // J. Petrol. Sci. Eng. 2006. V. 51. P. 169–184.

5. White M. D., Wurstner S. K., McGrail B. P. Numerical studies of methane production from Class 1 gas hydrate accumulations anhanced with carbon dioxide injection // Marine and Petroleum Geology. 2011. V. 28. P. 546–560.

6. Tegze G., Granasy L., Kvamme B. Phase field modeling of CO2 hydrate conversation into CO2 hydrate in the presence of liquid CO2 // Phys. Chem. Chem. Phys. 2007. V. 9. P. 3104–3111.

7. Zhou X., Fan S., Du J. Determination of appropriate condition on replacing from hydrate with carbon dioxide // Energy Conversation and Management. 2008. V. 49. P. 2124–2129.

8. Yuan Q., Sun Ch.-Y., Yang X., Ma P.-Ch., Ma Zh.-W., Liu B., Ma Q.-L., Yang L.-Y., Chen G.-J. Recovery of methane from hydrate reservoir with gaseous carbon dioxide using a three-dimensional middle-size reactor // Energy. 2012. V. 40. P. 47–58.

9. Bai D., Zhang X., Chen G., Wang W. Replacement mechanism of methane hydrate with carbon dioxide from microsecond molecular dynamics simulations // Energy Environ. Sci. 2012. V. 5. P. 7033–7041.

10. Цыпкин Г. Г. Математическая модель диссоциации газовых гидратов, сосуществующих с газом в пластах // Докл. РАН. 2001. Т. 381. № 1. С. 56–59.

11. Цыпкин Г. Г. Образование гидрата углекислого газа при его инжекции в истощенное месторождение углеводородов // Изв. РАН. МЖГ. 2014. № 6. С. 101–108.

12. Цыпкин Г. Г. Образование гидрата при инжекции жидкой двуокиси углерода в пласт, насыщенный метаном и водой // Изв. РАН. МЖГ. 2016. № 5. С. 99–107.

13. Шагапов В. Ш., Хасанов М. К. Режимы восстановления метана из гахогидрата при инжекции теплого диоксида углерода в пористую среду // Теплофизика высоких температур. 2017. Т. 55. № 5. С. 753–761.

14. Хасанов М. К. Математическая модель образования гидрата диоксида углерода при инжекции углекислого газа метаногидратный пласт // Теоретические основы химической технологии. 2017. Т. 51. № 5. С. 499–509.

15. Tsypkin G. G., Calore C. Influence of capillary forces on water injection into hot rock, saturated with superheated vapour // Int. J. Heat and Mass Transfer. 2007. V.20. P. 3195–3202.

16. Цыпкин Г. Г. Формирование непроницаемого слоя при диссоциации гидрата метана в пористой среде // Изв. РАН. МЖГ. 2017. № 5. С. 65–73.