ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ГИДРАТОВ ПРИРОДНОГО И УГЛЕКИСЛОГО ГАЗОВ ПРИ ИХ НАГНЕТАНИИ В ПОДМЕРЗЛОТНЫЙ ВОДОНАСЫЩЕННЫЙ ПЛАСТ

Приведены результаты вычислительного эксперимента, направленного на получение критериев выбора геологических структур для создания подземного хранилища природного газа и захоронения углекислого газа в гидратном состоянии в подмерзлотных водоносных горизонтах. Представлена математическая модель нагнетания газа через одиночную скважину в горизонтальный водонасыщенный пласт под мно- голетнемерзлыми горными породами, в которой учтены все основные физические и термодинамические особенности процесса гидратообразования. Проведено сравнение результатов расчета динамик распре- деления температуры, давления, водонасыщенности и гидратонасыщенности. Рассмотрены примеры численного расчета нагнетания газов в пласт с начальной водонасыщенностью 0.9, пористостью 0.15, проницаемостью 8 ⋅ 10–13 м2. Варьируемыми параметрами являются объемный расход нагнетаемого газа и равновесные условия гидратообразования. Показано влияние равновесных условий гидратообразования на основной показатель эффективности процесса — гидратонасыщенность создаваемого хранилища. Для проведения вычислительных экспериментов использованы результаты лабораторных экспериментов по определению равновесных условий образования гидратов природного и углекислого газов в пористых сре- дах и в водных растворах, имитирующих пластовые воды подмерзлотных горизонтов. Выявлено, что для создания подземного хранилища следует предпочтительнее выбирать пласт с гидрокарбонатно-натрие- вым типом вод, а не с пресной водой.
Приведены результаты вычислительного эксперимента, направленного на получение критериев выбора геологических структур для создания подземного хранилища природного газа и захоронения углекислого газа в гидратном состоянии в подмерзлотных водоносных горизонтах. Представлена математическая модель нагнетания газа через одиночную скважину в горизонтальный водонасыщенный пласт под мно- голетнемерзлыми горными породами, в которой учтены все основные физические и термодинамические особенности процесса гидратообразования. Проведено сравнение результатов расчета динамик распре- деления температуры, давления, водонасыщенности и гидратонасыщенности. Рассмотрены примеры численного расчета нагнетания газов в пласт с начальной водонасыщенностью 0.9, пористостью 0.15, проницаемостью 8 ⋅ 10–13 м2. Варьируемыми параметрами являются объемный расход нагнетаемого газа и равновесные условия гидратообразования. Показано влияние равновесных условий гидратообразования на основной показатель эффективности процесса — гидратонасыщенность создаваемого хранилища. Для проведения вычислительных экспериментов использованы результаты лабораторных экспериментов по определению равновесных условий образования гидратов природного и углекислого газов в пористых сре- дах и в водных растворах, имитирующих пластовые воды подмерзлотных горизонтов. Выявлено, что для создания подземного хранилища следует предпочтительнее выбирать пласт с гидрокарбонатно-натрие- вым типом вод, а не с пресной водой. Автор:  И. И. Рожин, Г. И. Иванов
Ключевые слова:  подземное газохранилище, природный газ, углекислый газ, газовый гидрат, гидрато- образование, многофазная неизотермическая фильтрация, вычислительный эксперимент
Стр:  1442