ОСЕСИММЕТРИЧНАЯ ЗАДАЧА О ЗАМЕЩЕНИИ МЕТАНА ИЗ ГАЗОГИДРАТНОЙ ЗАЛЕЖИ ПРИ НАГНЕТАНИИ ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА

А. С. Чиглинцева, М. Р. Давлетшина, М. В. Столповский, Е. Ю. Кочанова, М. К. Хасанов

Аннотация


Построена математическая модель для решения задачи о замещении метана из газогидратной залежи при нагнетании двуокиси углерода. В осесимметричной постановке численно исследуется процесс замещения метана из газогидратной залежи при нагнетании теплой (с температурой пласта выше исходной) двуокиси углерода. На основе представленной математической модели установлено, что в зависимости от исходных параметров системы и инжектируемого газа процесс замещения может происходить в двух режимах: с образованием только лишь гидрата двуокиси углерода или с образованием гидрата двуокиси углерода, а также смеси метана и воды. Представлены критические диаграммы, разделяющие эти режимы.

Ключевые слова


нагнетание углекислого газа;вытеснение метана;замещение;разложение гидрата метана;критическая диаграмма;

Полный текст:

PDF

Литература


Ersland G., Husebo J., Graue A., Baldwin B.A., Howard J., Stevens J. Measuring Gas Hydrate Formation and Exchange with CO2 in Bentheim Sandstone Using MRI Tomography // Chemical Engineering Journal. 2010. Vol. 158. Issue 1. P. 25-31. DOI: 10.1016/j.cej.2008.12.028.

Goel N. In Situ Methane Hydrate Dissociation with Carbon Dioxide Sequestration: Current Knowledge and Issues // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2006. Vol. 51. Issue 3-4. P. 169-184. DOI: 10.1016/j.petrol.2006.01.005.

Lee H., Seo Y., Seo Y.T., Moudrakovski I.L., Ripmeester J.A. Recovering Methane from Solid Methane Hydrate with Carbon Dioxide // Angewandte Chemie. 2003. Vol. 42. Issue 41. P. 5048-5051. DOI: 10.1002/anie.200351489.

Lee S., Lee Y., Lee J., Lee H., Seo Y. Experimental Verification of Methane-Carbon Dioxide Replacement in Natural Gas Hydrates Using a Differential Scanning Calorimeter // Environmental Science and Technology. 2013. Vol. 47. Issue 22. P. 13184-13190. DOI: 10.1021/es403542z.

Ota M., Morohashi K., Abe Y., Watanabe M., Smith R.L., Inomata H. Replacement of CH4 in the Hydrate by Use of Liquid CO2 // Energy Conversion and Management. 2005. Vol. 46. Issues 11-12. P. 1680-1691. DOI: 10.1016/j.enconman.2004.10.002.

Хасанов М.К., Шагапов В.Ш. Разложение газогидрата метана в пористой среде при инжекции теплого углекислого газа // Инженерно-физический журнал. 2016. Т. 89. № 5. С. 1129-1140.

Shagapov V.Sh., Khasanov M.K., Musakaev N.G., Duong Ngoc Hai. Theoretical Research of the Gas Hydrate Deposits Development Using the Injection of Carbon Dioxide // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2017. Vol. 107. P. 347-357. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer. 2016.11.034.

Гималтдинов И.К., Столповский М.В., Додова М.И. Численное решение задачи об образовании гидрата двуокиси углерода в пористом пласте, изначально насыщенном гидратом метана // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2017. Т. 328. № 6. С. 91-98.

Истомин В.А., Якушев В.С. Газовые гидраты в природных условиях. М.: Недра, 1992. 235 с.

Шагапов В.Ш., Мусакаев Н.Г. Динамика образования и разложения газогидратов. М.: Наука, 2016. 240 с.

Musakaev N.G., Khasanov M.K., Borodin S.L. The Mathematical Model of the Gas Hydrate Deposit Development in Permafrost // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2018. Vol. 118. P. 455-461. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2017.10.127.

Хасанов М.К., Мусакаев Н.Г., Гималтдинов И.К. Особенности разложения газогидратов с образованием льда в пористой среде // Инженерно-физический журнал. 2015. Т. 88. № 5. С. 1022-1030.

Гималтдинов И.К., Хасанов М.К. Математическая модель образования газогидрата при инжекции газа в пласт, частично насыщенный льдом // Прикладная математика и механика. 2016. Т. 80. № 1. С. 80-90.

Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Движение жидкостей и газов в природных пластах. М.: Недра, 1982. 211 c.

Васильев В.И., Попов В.В., Тимофеева Т.С. Вычислительные методы в разработке месторождений нефти и газа. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000. 126 c.

Бык С.Ш., Макогон Ю.Ф., Фомина В.И. Газовые гидраты. М.: Химия, 1980. 296 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ntj-oil-2022-1-9-21

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2022 А. С. Чиглинцева, М. Р. Давлетшина, М. В. Столповский, Е. Ю. Кочанова, М. К. Хасанов

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

© 2021 УГНТУ.
Все права защищены.