The effect of gas hydrates self-preservation in the process of their industrial development = Ефект самоконсервації газових гідратів в процесі їх промислової розробки

Abstract

The negative influence of the gas hydrates (GH) self-preservation effect on the course of the technological process of their industrial development by the depressurization method is considered. The main parameters of the self-preservation manifestation: the porosity of the hydrate and its morphological characteristics are justified. An important practical conclusion was made that solving the problems of gas hydrates self-preservation should be facilitated by the selection of the optimal operation mode for the production well, which would harmonize the hydrate porosity and its morphological characteristics, and at the same time ensure the maximum possible production and control over the processes of gas hydrates dissociation.

Відзначено, що найперспективнішою на сьогодні технологією розробки родовищ газових гідратів (ГГ) є декомпресійний метод (метод розгерметизації), суть якого полягає в штучному зниженні тиску в пласті навколо свердловини або за рахунок скорочення тиску води на гідрат, або тиску вільного газу після їх часткового відкачування. Розглянуто негативний вплив ефекту самоконсервації газових гідратів на перебіг технологічного процесу їх промислової розробки методом розгерметизації. Обґрунтовано основні параметри прояву самоконсервації – пористість гідрату та його морфологічні характеристики. Розглянуто особливості призначення параметрів теплоти гідратоутворення чи ентальпія дисоціації при моделюванні процесів фазової рівноваги та процесів дисоціації газових гідратів. Подано наочний вигляд молекулярного складу гідрату метану, формулу сполуки та загальний вигляд його зразків. Описано методику і результати лабораторних експериментальних досліджень зі зразками штучно утвореного газового гідрату. Підтверджено розрахункову залежність пористості зразка від його початкової температури, як умови для прояву самочинної консервації газогідрату. Також встановлено, що при подальшому надходженні теплової енергії до зразка незалежно від його пористості відбувалось поступове плавлення утвореної льодяної кірки. Зафіксовано, що цей процес продовжується до тих пір, доки не вичерпувався «запас холоду» у зразкові, після чого дисоціація прискорювалась. Встановлено, що для гідрату пористістю понад 28% більша частина води проникала порами вглиб зразка. Зроблено важливий для практики висновок про те, що вирішенню проблем самоконсервації газових гідратів повинен сприяти підбір оптимального режиму експлуатації видобувної свердловини, який би узгоджував між собою пористість гідрату та його морфологічні характеристики та забезпечував при цьому максимально можливий видобуток і контроль за процесами дисоціації газових гідратів.