«Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина»

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ГЛИНИСТЫХ ПЛАСТОВ, СОДЕРЖАЩИХ В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ ГАЗОВЫЕ ГИДРАТЫ

УДК: 622.279.72:51-7+548.562+552.52:548.562
DOI: 10.33285/2073-9028-2021-3(304)-101-114

Авторы:

¹ Сколковский институт науки и технологий, г. Москва, Российская Федерация
² Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина, г. Москва, Российская Федерация

Ключевые слова: гидрат метана, эффект «памяти» воды, приготовление моделей гидратного пласта, сеноман, турон

Аннотация:

Использование эффекта «памяти» талой воды позволяет существенно ускорить процесс синтеза гидрата метана в насыпных пористых средах, а также готовить модели гидратных пластов с глинистой породой и слабоминерализованной водой. В физическом эксперименте подтверждены данные о «предгидратном» состоянии туронского пласта Заполярного месторождения, так как небольшое охлаждение ПЗП (призабойной зоны пласта) может привести к образованию гидрата. Превращение в газовый гидрат ~12 % остаточной воды в модели туронского пласта привело к снижению проницаемости для газа с 0,0026 до 4,2∙10-6 мкм2, то есть приблизительно в 620 раз. В статических условиях наблюдается остановка образования гидрата метана, которое возобновляется в динамических условиях (в потоке газа). В глинистых породах основной объем воды адсорбирован глинистыми частицами и не входит в состав гидрата.

Список литературы:

1. Кузнецов Ф.А., Истомин В.А., Родионова Т.В. Газовые гидраты: исторический экскурс, современное состояние, перспективы исследований//Рос. хим. журнал. - 2003. - Т. XLVII. - № 3. - С. 5-18.
2. Семенов М.Е. Особенности образования гидратов природного газа в непроточных камерах и разработка концептуальной технологической схемы реактора: Дисс. канд. техн. наук. - М., 2018. - 138 с.
3. Макогон Ю.Ф. Гидраты природных газов. - М.: Недра, 1974. - 208 с.
4. Кэрролл Дж. Гидраты природного газа: пер. с английского. - М.: ЗАО "Премиум Инжиниринг", 2007. - 316 с.
5. Нежданов А.А., Огибанин В.В., Скрылев С.А. Строение и перспективы газоносности сенонских отложений Западной Сибири//Газовая промышленность (приложение к журналу - "Нетрадиционные ресурсы нефти и газа"). - 2012. - № 676. - С. 32-37.
6. Схаляхо А.С. Исследование условий образования гидратов природных газов в пористой среде и их влияние на продуктивную характеристику скважин: Автореф. дисс. канд. техн. наук. - М., 1974. - 17 с.
7. Коротаев Ю.П., Схаляхо A.C. Влияние наличия в пористой среде неподвижной водо-гидратной фазы на фильтрацию газа//ВНИИЭГазпром, Информ. сб., Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений. - 1974. - № 11. - С. 19-23.
8. Gang X.C., Sen L.X. Research progress on methane production from natural gas hydrates// RSC Advances. - 2015. - Vol. 5. - No. 67. - Р. 54672-54699.
9. Новый вариант заместительного метода добычи гидратного метана/В.Н. Хлебников, С.В. Антонов, А.С. Мишин и др.//Актуальные пробл. нефти и газа. - 2016. - № 2 (14). URL: http://www.oilgasjournal.ru/issue_14/khlebnikov.pdf (дата обращения: 30.12.2016).
10. Исследование ингибиторно-заместительного метода добычи метана из газовых гидратов/ В.Н. Хлебников, П.А. Гущин, С.В. Антонов, А.С. Мишин и др.//Криосфера Земли. - 2018. - Т. XXII. - № 2. - С. 39-49.
11. Khlebnikov V.N., Liang Meng, Gushchin P.A. Methane Recovery from Natural Gas Hydrate via CO2/CH4 Injection in the Presence of Methanol Aqueous Solution//Journal of petrochemical universities. - 2018. - Vol. 31. - № 6. - Р. 1-66.
12. Khlebnikov V.N., Antonov S.V, Mishin A.S., Bakulin D.A., Khamidullina I.V., Meng Liang, Vinokurov V.A., Gushchin P.A. A new method for the replacement of CH4 with CO2 in natural gas hydrate production//Natural Gas Industry. - 2016. - Vol. 3. - No. 5. - P. 445-451.
13. Gushchin P.A., Antonov S.V., Mishin A.S., Liang Meng. Multaneous injection of thermodynamic inhibitors and CO2 to exploit natural gas hydrate: An experimental study//Natural Gas Industry. - 2017. - Vol. 37. - No. 12. - Р. 40-46.
14. Мастепанов А.М. Водородная энергетика России: состояние и перспективы//Энергетическая политика. - 2020. - № 12. - С. 54-65.
15. Khlebnikov V.N., Antonov S.V., Mishin A.S., Liang Meng, Khamidullina I.V., Zobov P.M., Likhacheva N.V., Gushchin P.A. Major factors influencing the formation of natural gas hydrates in porous media//Natural Gas Industry. - 2017. - Vol. 37. - No. 5. - Р. 38-45. DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2017.05.005
16. Булейко В.М., Григорьев Б.А. Исследование методами прецизионной адиабатической калориметрии влияния капиллярных эффектов на термодинамические свойства и кинетику процессов образования и разложения гидратов углеводородов алканового ряда//Фазовые превращения в углеводородных флюидах: теория и эксперимент: Тезисы докл. Междунар. конф. (Москва, 14-15 сент. 2016 г.). - М.: ИПНГ РАН; РГУ нефти и газа (НИУ), 2016. - 35 с.
17. Чувилин Е.М., Буханов Б.А. и др. Изменение тепловых и фильтрационных свойств газонасыщенных пород при гидратообразовании и замораживании//Труды международной конференции "Перспективы освоения ресурсов газогидратных месторождений". - М.: РГУ нефти и газа, 17-18 ноября 2009 г.
18. Мишин А.С. Термические и нетермические методы добычи трудноизвлекаемой вязкой нефти пласта сеноманского горизонта: Дисс. канд. техн. наук. - М., 2019. - 62 с.
19. Гидратообразование в призабойной зоне пласта при освоении туронских залежей Западной Сибири/В.А. Истомин, П.А. Моисейкин, В.Н. Абрашов и др.//Научно-технический сборник "Вести газовой науки". - 2013. - Т. 5. - № 16. - С. 99-104.
20. Anderson R.A., Tohidi B. and Webber J.B.W. Gas hydrate growth and dissociation in narrow pore networks: capillary inhibition and hysteresis phenomena//Sediment-Hosted Gas Hydrates: New Insights on Natural and Synthetic Systems. - 2009. - No. 319. - P. 145-159.