پژوهش نفت

پژوهش نفت

مطالعه آزمایشگاهی تشکیل و تفکیک هیدرات متان در رسوبات سیلیسی با رویکرد فشارزدایی محدود

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی نفت پردیس بین المللی کیش دانشگاه تهران
2 انستیتو مهندسی نفت- دانشگاه تهران
3 دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه تهران
10.22078/pr.2026.5734.3549
چکیده
مقدار متان ذخیره شده در منابع جهانی هیدارت طبیعی بیش از دو برابر کل ذخایر جهانی متعارف نفت و گاز تخمین زده می‌شود اما ثابت شده بازیابی انرژی از این منبع بالقوه بسیار چالش برانگیز است. چالشهای اساسی تفکیک هیدراتهای گازی طی رویکردهای مختلف تاکنون به طور کامل درک نشده است. در این کار، بازیابی گاز متان، مشخصات تولید آب و پاسخ‌های حرارتی سیستم تحت رویکرد فشارزدایی با مقدار MPa4.6 برای نمونه رسوبات سیلیسی حاوی هیدارت با اشباع هدفمند (SH:33%, SA:64%,SG:3%) و مقدار کسر تبدیل متان 89.2% در بلورساز یک لیتری و در دمای تشکیلK 279.2 بررسی شده است. در این مطالعه دریافتیم بازیابی انرژی تحت فشارزدایی اندک، تفکیک آهسته و گاهاً ناقص هیدرات متان و رفتار متناوب تولید آب و گاز را به همراه داشته است. یافته‌های این تحقیق نشان داد سنتیک تفکیک هیدرات متان در محیط‌های رسوبی با دمای پایین و با رویکرد فشارزدایی اندک می‌تواند تحت تاثیر شرایط پایداری قرار گرفته بطوری که این موضوع نیز احتمال بروز اخلال در انتشار جبهه فشارزدایی را به همراه خواهد داشت. بدلیل فراهم آمدن امکان جداسازی سیالات حاصل از تفکیک هیدرات درون بلورساز حین فشارزدایی نزدیک به شرایط تعادل، مقدار آب به مراتب کمتری در ده ساعت اول تولید شده است. بررسی سنتیک تشکیل و تفکیک هیدرات متان و نیز مشخصات تولید سیالات در این مطالعه می‌تواند اطلاعات ارزشمندی برای تجزیه و تحلیل طولانی مدت اقتصادی و ارزیابی چرخه عمر تولید گاز از مخازن هیدرات را ارائه نماید.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Experimental study of methane hydrate formation and dissociation in siliceous sediments using a limited depressurization approach

نویسندگان English

Mostafa Moradinejad 1
Ali Nakhaee 2
Ghodratollah Hashemi Motlagh 3
1 Department of Petroleum Engineering, Kish International Campus, University of Tehran
2 Institute of Petroleum Engineering, School of Chemical Engineering, College of Engineering, University of Tehran, IRAN
3 School of chemical engineering, University of Tehran
چکیده English

The amount of methane stored in global natural hydrate resources is estimated to be more than twice the total global conventional oil and gas reserves, however recovering energy from this potential resource has proven to be very challenging. The fundamental challenges of gas hydrate dissociation through various approaches are not yet fully understood. In this study, methane gas recovery, water production characteristics and thermal responses of the system under a depressurization approach of 4.6 MPa for a sample of hydrate-containing siliceous sediments with targeted saturation (SH:33%, SA:64%, SG:3%) and methane conversion fraction of 89.2% in a 1-liter crystallizer and at a formation temperature of 279.2 K were investigated. In this study, we found that energy recovery under limited depressurization resulted in slow and incomplete methane hydrate dissociation and intermittent water and gas production behavior. The findings of this study showed that the kinetics of methane hydrate dissociation in low-temperature sedimentary environments with a limited depressurization approach can be affected by stability conditions, which will also lead to the possibility of disruption in the propagation of the depressurization front. Due to the possibility of separating fluids resulting from hydrate dissociation within the crystallizer during depressurization, significantly less water was produced in the first ten hours. The study of the kinetics of methane hydrate formation and dissociation in this study can provide valuable information for analyzing long-term economic production and assessing the life cycle of gas production from hydrate reservoirs.

کلیدواژه‌ها English

Energy recovery
Methane hydrates
siliceous sediments
Depressurization
water and Gas production
hydrate kinetic