Газовые гидраты представляют собой ледоподобный кристаллический минерал, обычно образующийся из метана и воды. Когда низкомолекулярные газы затвердевают при низкой температуре и умеренном давлении, образуются газовые гидраты. В морских отложениях и вечной мерзлоте газовые гидраты могут встречаться естественным образом. Считается, что газовые гидраты присутствуют и на других планетах.
По мере того как деятельность по разведке и разработке переместилась на более глубокие воды, газовые гидраты становятся все более важной проблемой. В этой презентации дается обзор газовых гидратов, в том числе, что они собой представляют, почему они вызывают такой интерес, и заканчивается тем, какие области представляют интерес для MMS как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе.
- Что такое газовые гидраты?
- Элементы для образования газовых гидратов
- Как образуются газовые гидраты?
- Недостатки газовых гидратов
- Проблемы безопасности с газовыми гидратами:
- Ресурс:
- Относящийся к окружающей среде:
- Кривая гидрата газа
- Химическая инъекция
- Ингибитор образования накипи:
- Причина отложения накипи
- Масштабирование (Рис.-5):
Что такое газовые гидраты?
Газовые гидраты представляют собой кристаллическую или ледяную структуру, которая образует клетку вокруг молекулы газа, как вы можете видеть на рис. 1. Молекулы воды связаны, образуя структуру, и в этом случае молекула метана находится внутри. . Улавливаемый газ может быть метаном, диоксидом углерода, сероводородом и некоторыми более мелкими молекулами углеводородов, такими как этан, бутан и пропан.
Клетка может иметь несколько форм, как показано на рис. 2. Все три вида наблюдались в природе, но их также можно синтезировать в лаборатории. Интерес к гидратам метана как к потенциальному ресурсу обусловлен улавливающей способностью гидратной структуры. По сути, гидраты концентрируют газ в соотношении 1: 160. Это означает, что в одном кубическом футе гидрата содержится около 160 кубических футов газа. Это будет 160 кубических футов при стандартной температуре и давлении.
Элементы для образования газовых гидратов
Для образования газовых гидратов необходимы следующие пять ингредиентов.
- Вода
- Газ — CH4, CO2, C2H6, H2S и др.
- Давление
- Температура
- Сайт зарождения
Как образуются газовые гидраты?
Для образования газовых гидратов необходимо несколько ингредиентов. Конечно, вам понадобится вода для образования клетки и газ для ее наполнения. Причина, по которой гидраты представляют интерес на глубокой воде, заключается в том, что они также нуждаются в высоком давлении и низких температурах. Кроме того, требуется сайт зародышеобразования. Местом зародышеобразования может быть поверхность, такая как кусок глины, трубопровод или кусок платформы. Вот почему вы не найдете гидратов, плавающих в морской воде.
На рис. 3 показаны некоторые примеры извлеченных гидратов. На верхнем снимке вы можете увидеть белые полосы, которые представляют собой гидрат. Нижний левый рисунок представляет собой узелок гидрата, а справа — гидрат, извлеченный из Мексиканского залива, который покрыт нефтью. Как видите, гидраты из отложений, и вы не ожидаете найти огромные блоки гидратов в отложениях, им негде образоваться.
Недостатки газовых гидратов
Интерес к газовым гидратам вызван несколькими причинами. Проблемы безопасности включают закупорку выкидных трубопроводов и геологические опасности. Гидрат метана считается потенциальным ресурсом. Что касается окружающей среды, на обнажениях существуют чувствительные биологические сообщества. Гидраты также могут способствовать глобальному потеплению.
Проблемы безопасности с газовыми гидратами:
- Пробковые выкидные трубопроводы газовых гидратов
- Газовые гидраты могут быть опасными для геологического земледелия
Ресурс:
- Гидраты метана — источник природного газа
Относящийся к окружающей среде:
- Чувствительные сообщества используют гидраты в пищу
- Гидраты метана могут способствовать глобальному потеплению
Кривая гидрата газа
На рис.4 представлена типичная кривая газовых гидратов.
Химическая инъекция
- Ингибитор образования накипи — для уменьшения образования накипи из-за осаждения минеральных соединений, присутствующих в воде.
- Газовый гидрат — неорганические соли / кристаллы, содержащие молекулы воды
- Деэмульгатор — деэмульгатор (используется для отделения эмульсии, например, воды в масле)
- Ингибитор коррозии — для снижения скорости коррозии (анодный ингибитор / катодный ингибитор / поглотитель кислорода)
- Микробициды — антисептик, используемый для противодействия микробной коррозии.
Ингибитор образования накипи:
Накипь — это твердый кристаллический осадок, образовавшийся в результате осаждения минеральных соединений, присутствующих в воде.
Масла на месторождениях обычно состоит из одного или нескольких типов неорганических отложений вместе с другими обломками органических осадков, песком, продуктами коррозии и т. Д.
Карбонатные и сульфатные отложения — добавить к падению давления
Причина отложения накипи
- повреждение пласта (около ствола скважины)
- засоры в перфорациях, гравийных фильтрах или экранах
- ограничить / заблокировать выкидные линии
- отказ предохранительного клапана и дросселя
- износ насоса
- коррозия под отложениями
- некоторые весы радиоактивны
- Взвешенные частицы
- оборудование для формирования пробок и фильтрации
- снизить эффективность масло / водоотделителя
Масштабирование (Рис.-5):
