Численное исследование процессов образования и разложения газовых гидратов в пористых средах конечной протяженности тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.05 ВАК РФ

На правах рукописи

СТОЛПОВСКИЙ МАКСИМ ВЛАДИМИРОВИЧ

ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБРАЗОВАНИЯ И РАЗЛОЖЕНИЯ ГАЗОВЫХ ГИДРАТОВ В ПОРИСТЫХ СРЕДАХ КОНЕЧНОЙ ПРОТЯЖЕННОСТИ

01.02.05 - Механика жидкости, газа и плазмы

АВТОРЕФЕРАТ 1 3 ОНТ 2011

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Уфа-2011

4857206

Работа выполнена на кафедре прикладной математики и механики ФГБОУ ВПО «Стерлитамакская государственная педагогическая академия им. Зайнаб Биишевой»

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

Шагапов Владислав Шайхулагзамович

Научный консультант: доктор физико-математических наук,

Гималтдинов Ильяс Кадирович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

Хабибуллин Ильдус Лутфрахманович

кандидат физико-математических наук, Михайленко Константин Иванович

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Тюменский государственный

университет»

Защита состоится « » {0 2011 г. в 1600 час на заседании диссертационного совета Д.212.013.09 в Башкирском государственном университете по адресу: 450074, г. Уфа, ул. 3. Валиди, 32, ауд. 216 физико-математического корпуса.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Башкирского государственного университета по адресу: 450074, г. Уфа, ул. 3. Валиди, 32.

Автореферат разослан « 19 » 09_2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д.т.н., профессор . Ковалева Л.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последнее время резко возрос интерес к изучению газовых гидратов - твердых кристаллических соединений, образующихся из газа и воды при определенных давлениях и температурах. В первую очередь, это обусловлено тем, что значительные ресурсы природного газа, находящегося в земной коре, сосредоточены в виде газовых гидратов. Благодаря высокой удельной концентрации газа в составе гидратов, величина этих запасов значительно превосходит разведанные запасы газа в свободном состоянии. С учетом их неглубокого залегания газовые гидраты можно рассматривать как один из перспективных источников углеводородного сырья. Высокое содержание газа в гидратном состоянии в единице объема (в 1 м3 гидрата может содержаться до 180 м3 газа) по сравнению со свободным состоянием при той же температуре и давлении приводит к развитию газогидратных технологии. Например, для хранения и транспортировки природного газа на небольших месторождениях и увеличении емкости подземных резервуаров необходима разработка высокопроизводительных технологий промышленного получения газовых гидратов. Также в целях уменьшения объема парниковых газов и их последующего безопасного захоронения, рядом исследователей предлагается подземная газогидратная консервация этих газов, которая может обеспечить нужный уровень безопасности хранения и имеет относительно небольшие энергетические затраты. Однако, процессы образования и разложения гидратов в пористых средах, являются медленными. Поэтому необходимо создавать такие условия, которые увеличивают их интенсивность.

Исследованиям процессов образования и разложения газовых гидратов в пористых структурах посвящены работы ряда авторов, таких как Бондарев Э.А., Васильев В.И., Цыпкин Г.Г., Халиков Г.А., Саяхов Ф.Л., Шагапов В.Ш., Хабибуллин И.Л. и др. В этих работах в основном была использована автомодельная постановка решаемых

задач. Стоит отметить, что такой подход применительно к задачам об образовании и разложении газовых гидратов в пористых пластах конечной протяженности соответствует лишь начальному этапу процесса, когда влияние внешних границ несущественно. Однако зачастую возникает необходимость решать задачи неустановившейся фильтрации, когда нужно учитывать ограниченность пластов и влияние их границ на процессы перераспределения пластового давления. В этом случае автомодельность процесса нарушается.

Все вышесказанное и определяет актуальность проведенного исследования процессов, происходящих в пористых средах конечной протяженности с учетом образования и разложения газовых гидратов.

Целью диссертационной работы является теоретическое исследование процессов образования и разложения газовых гидратов применительно к проблемам разработки газогидратных месторождений, вопросам консервации и хранения углеводородного сырья в гидратном состоянии. Для реализации данной цели в диссертационной работе:

- проведено изучение процессов, происходящих в пористых средах конечной длины, изначально насыщенных газом, гидратом и водой при нагнетании или отборе газа;

- осуществлен анализ влияния исходных параметров среды и условий на внешних границах пласта на особенности протекания процессов образования (разложения) газовых гидратов и эволюцию границ фазовых переходов.

Научная новизна заключается в следующем:

• впервые решены задачи об образовании и разложении газового гидрата в пористой среде конечных размеров, описаны этапы реализации данных процессов, получены распределения основных параметров пластовой системы (температуры, давления и гидратонасыщенности);

• показано, что в случае нагнетания в пласт холодного (с температурой ниже температуры пласта) газа при определенных начальных и граничных условиях протяженная область образования

газового гидрата со временем вырождается во фронтальную поверхность;

• для задач образования и разложения гидрата установлены закономерности данных процессов в зависимости от исходных параметров пористой среды и условий на ее границах.

Достоверность результатов диссертации основана на использовании классических методов и уравнений механики многофазных систем, обусловлена корректной постановкой задач, а также согласием решений с общими термодинамическими представлениями. Надежность расчетов подтверждается тестовыми расчетами и согласованием с аналитическими решениями.

Практическая ценность. Результаты теоретических исследований, полученные в диссертации, могут быть использованы при разработке эффективных и безопасных технологий добычи газа из газогидратных залежей, а также для создания и совершенствования программных средств геолого-гидродинамического моделирования газогидратных месторождений, способов хранения газа в гидратном состоянии в пористых структурах и определении наиболее выгодных и стабильных режимов консервации газа в пластовых системах.

Апробация работы. Основные результаты, полученные в диссертации, были представлены на следующих конференциях и научных школах:

- XIV Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых (Уфа, 2008);

- VI Минский международный форум по тепло- и массопереносу (Минск, 2008);

- Международная научная конференция «Дифференциальные уравнения и смежные проблемы» (Стерлитамак, 2008);

- XV Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых (Кемерово - Томск, 2009);

- Международная научная конференция «Перспективы освоения газогидратных месторождений» (Москва, 2009);

- Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Актуальные проблемы современной науки и образования» (Уфа, 2010);

- Российская конференция «Многофазные системы: природа, человек, общество, технологии», посвященная 70-летию академика Р.И. Нигматулина (Уфа, 2010);

- Российская научно-техническая конференция «Мавлютовские чтения» (Уфа, 2011);

- Всероссийская научная конференция с международным участием «Дифференциальные уравнения и их приложения» (Стерлитамак, 2011).

Кроме того, результаты работы докладывались и получили положительную оценку на научных семинарах кафедры прикладной математики и механики под руководством член-корр. АН РБ, д.ф.-м.н. ШагаповаВ.Ш. и д.ф.-м.н. Гималтдинова И.К., кафедры теоретической физики под руководством д.т.н. Филиппова А.И. (2006-2010 гг.) Стерлитамакской государственной педагогической академии им. 3. Биишевой, а также на семинаре кафедры математики Уфимского государственного авиационного технического университета под руководством д.ф.-м.н. Байкова В.А.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Общий объем диссертации 113 страниц, в том числе 37 рисунков. Список литературы состоит из 85 наименований.

Публикации. Результаты диссертации опубликованы в 13 научных работах, список которых приведен в конце автореферата, из них 3 — в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Благодарности. Автор выражает благодарность научному руководителю член-корр. АН РБ, д.ф.-м.н. Шагапову В.Ш., а также к.ф.-м.н., доценту Хасанову М. К. за ценные советы и постоянное внимание к работе.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность работы, ее научная новизна и практическая ценность; кратко изложена структура диссертации.

В первой главе обозначены основные сведения о газовых гидратах. Проведен анализ литературных источников, посвященных вопросам теоретического исследования процессов образования и разложения гидратов в пористых средах. На его основе выявлены вопросы, являющиеся нерешенными на сегодняшний день. Определена область исследования автора в решении изучаемой проблемы.

Во второй главе рассмотрены одномерные задачи об образовании газового гидрата в пористом пласте, изначально насыщенном газом и водой. Получена система дифференциальных уравнений, описывающая процессы тепло- и массопереноса, представлено ее численное решение. Установлены основные закономерности процесса образования гидрата в пористой среде в зависимости от температуры и интенсивности закачки нагнетаемого газа, а также условий на внешних границах пласта.

В п. 2.1 приведены основные допущения и система уравнений, описывающая гидродинамические и теплофизические процессы в пористой среде с учетом образования или разложения газового гидрата. В качестве допущений принимаются следующие: процесс однотемпературный (температура пористой среды и насыщающих ее веществ совпадают), пористость постоянна, скелет пористой среды, гидрат и вода являются несжимаемыми и неподвижными.

Система основных уравнений, описывающая процессы фильтрации и теплопереноса сопровождающиеся образованием и разложением гидрата и представляющая собой законы сохранения масс и энергии, закон Дарси и уравнение состояния совершенного газа, при отмеченных допущениях имеет вид:

— (т5/Л+|Я(1-С)/>А5А)= О,

д1

— (рсТ)+с р т5 и &пи1Т = й^Адггй Г)+ —Цол1А5л)

Ы

81

--^а Ар, (1)

V8

Р = РеЯеТ,

рс = $-т)рлс1к+т , Я=(1-т)Х!к+т

Здесь т - пористость р], с], (/ = 5/с, Л, /, #) - соответственно

истинные плотности, насыщенности и удельные теплоемкости ] - ой фазы; vg, и [гг - соответственно скорость и динамическая вязкость газовой фазы, р - давление; Т - температура; ( - время, рс и X -удельная объемная теплоемкость и коэффициент теплопроводности системы «пористая среда - газогидрат», б - массовая концентрация газа в гидрате, - удельная теплота гидратообразования; нижние индексы й, /, g соответствуют параметрам скелета, гидрата, воды, газа соответственно. Так как в большинстве случаев теплопроводность и теплоемкость пласта определяются пористым скелетом, то можно пренебречь переменностью коэффициентов теплопроводности и удельной теплоемкости и считать их постоянными.

Значения температуры и давления в области совместного существования газа, гидрата и воды связаны условием фазового равновесия:

Т = Т0+Т, 1п

/ Л р

(2)

где Г0 - исходная температура системы, рм - равновесное давление, соответствующее исходной температуре; Г. - эмпирический параметр, зависящий от вида газогидрата.

Поскольку при образовании (разложении) газового гидрата возникают области, где газ, гидрат и вода находятся в различных состояниях, то приведенные выше уравнения необходимо дополнить соотношениями на подвижных границах, следующими из условий баланса массы газа и энергии:

Здесь [(,'/] = |//+ -у/~ - скачок параметра у/ на границе х = х<{), х(1) -

скорость движения этой границы. Температуру и давление на этих границах будем считать непрерывными величинами.

В п. 2.2 приведены постановки плоскоодномерной и осесимметричной задач об образовании газогидрата в пористой среде, насыщенной газом и водой, при нагнетании в пласт холодного (с температурой ниже температуры пласта) газа. В плоскоодномерном случае полагается, что для исходного состояния пласта длины Ь соблюдены термодинамические условия существования газа и воды в свободном состоянии. В начальный момент времени давление р0 и температура 7о одинаковы во всем пласте:

р = р0, Т = Т0 {1 = 0, 0 < х< ¿). (4)

Через левую границу пласта х = 0 закачивается газ, одноименный исходному, с температурой Те при постоянном давлении ре\

р = ре, Т = Те (?>0, х = 0). (5)

В осесимметричном случае рассматривается горизонтальный пористый пласт постоянной толщины протяженностью гк, в центре которого пробурена скважина радиуса гс, через которую закачивается газ под давлением ре (или с постоянным массовым расходом <2У) при постоянной температуре Те.

В общем случае в пласте могут образоваться три области, в которых газ, гидрат и вода находятся в различных состояниях. В первой (ближней) области, примыкающей к левой границе пласта, вода полностью перешла в гидратное состояние, поэтому в порах присутствуют только газ и гидрат. Примыкающая к правой границе пласта третья (дальняя) область насыщена газом и водой, а промежуточная, разделяющая между собой эти области, содержит газ, гидрат и воду, находящиеся в состоянии термодинамического равновесия. При этом возникают две подвижные границы х = х^

(/ = и, а!), разделяющие между собой указанные области и на которых справедливы соотношения (3); ¡=п относится к границе между ближней и протяженной областями, г = 6. - к границе между протяженной и дальней.

На правой границе пласта (х = Ь - в плоскоодномерном \\г = гк-ъ осесимметричном случае) ставятся условия, которые моделируют отсутствие через эту границу течения газа и потока тепла (пористый резервуар):

1 = 0. £ .0 (оо, (6)

В п. 2.3 приведено описание вычислительного алгоритма, который рассмотрен на примере плоскоодномерной задачи и приведены результаты его тестирования. Так как задача (1) - (6) определена в областях с неизвестными подвижными границами, то необходимо отслеживать положение искомых границ. Для этих целей был использован метод «ловли» фронтов в узлы сетки, основная идея которого заключается в том, что за временной шаг ближний узел гидратообразования перемещается по координатной сетке на один шаг. При этом положение дальней границы фазового перехода также относится к некоторому узлу, но его положение определяется уже в ходе решения задачи совместно с нахождением распределений давления, температуры и гидратонасыщенности пласта. Как было показано в работах других авторов для автомодельной постановки задачи, в зависимости от давления нагнетаемого газа и исходных параметров пористой среды могут реализоваться схемы с образованием гидрата на фронтальной поверхности или в протяженной области. Численными расчетами показано, что аналогичные решения имеют место и для пластов конечной протяженности.

На рис. 1 а представлены расчетные зависимости при образовании гидрата в протяженной области для случая непроницаемой правой границы при нагнетании газа в модельный пласт длины Ь = 2 м с абсолютной проницаемостью ^ = 10 "14 м 2. Для параметров, характеризующих систему «пористая среда - твердый газогидрат -газ», приняты следующие значения: т = 0.1, 0 = 0.12, 5/0 = 0.2,

Ю"5Па-с, Х = 2 Вт/(м-К), рс = 2.5-106 Дж/(кг-К) ,

= 5-105 Дж/кг, рн = 900 кг/м3, р, = 1000 кг/м3, Т0 = 280 К, Т, = 10 К, р0 = 4 МПа, /?5о = 5.5 МПа, = 1560 Дж/(кгК). Как следует из данного рисунка, образование гидрата происходит в два этапа. На первом, быстром по времени, автомодельном этапе, происходит частичное образование в объемной зоне за характерное время, определяемое величиной коэффициента пьезопроводности и протяженностью пористой среды. Распределения основных параметров пласта на этом этапе могут быть найдены из автомодельного решения. На втором этапе происходит полная гидратация пористой среды только лишь за счет теплопроводности. Аналогичные рассуждения справедливы и для осесимметричной задачи.

В п. 2.4. представлены численные решения задачи (в плоскоодномерной и осесимметричной постановке) об образовании газового гидрата при нагнетании в пласт холодного газа в режиме продувки. В этом случае правая граница пласта является открытой и на ней ставится условие отсутствия потока тепла и постоянство давления (равное давлению в начальный момент временир0):

Р = Ро> |~ = 0 (/>0' х = 1)- (7)

Для случая образования гидрата в протяженной области (плоскоодномерный случай) расчетные зависимости представлены на рис. 1 б. Показано, что образование гидрата в протяженной области при продувке влажной пористой среды с инжекцией холодного газа происходит, в отличие непроницаемой правой границы, уже в три этапа. На первом, автомодельном этапе, когда влияние правой границы не существенно, образуется три области, а именно: ближняя, где в пористой среде находятся газ и газогидрат; промежуточная, содержащая газ, гидрат и воду, а также дальняя, насыщенная газом и водой. На втором этапе происходит вырождение промежуточной области гидратообразования, которое характеризуется движением дальней границы * = х^ навстречу первой. Это обусловлено конвективным сносом тепла выделившегося в результате гидратообразования на границе х = х(п). На третьем (заключительном) и самом протяженном по времени этапе, образование гидрата происходит на фронтальной границе.

Рис. 1. Распределение по координате х температуры и гидратонасыщенности при образовании гидрата: а - при непроницаемой правой границе; б - при продувке пласта.

Плоскоодномерная задача: р, — 1 МПа, Те = 276 К. Численные значения на кривых - время в часах

Образование гидрата при продувке пласта, в случае если температура системы в какой-либо точке среды становится выше равновесной температуры (которая, в свою очередь, соответствует распределению давления в пласте), происходит с остановкой фронта гидратоообразования. Этот случай представлен рис. 2, из которого видно, что движение фронта гидратообразования происходит до

координаты *(„) «0.5 м. Это можно объяснить, если учесть, что

температура всей системы в течение продолжительного времени, становится равной температуре нагнетаемого газа Те, а равновесная температура, построенная на основе распределения давления

имеет вид линейной убывающей функции. Пересечение кривых

*

температуры и равновесной температуры в точке х = дг(я) означает, что в области х > х*п) температура системы превышает температуру

фазового равновесия. Из этого следует, что в этой области всегда будут присутствовать лишь газ и вода. Показано, для того, чтобы процесс гидратообразования проходил без остановки границы фазового перехода, необходимо, чтобы температура нагнетаемого газа была ниже равновесной температуры, соответствующей исходному давлению пласта.

Рис. 2. Изменение во времени Рис. 3. Зависимости времени координаты границы фазового гидратообразования от давления перехода. нагнетаемого газа в случае

Плоскоодномерная задача: открытой (1) и непроницаемой

ре = 5 МПа, Те = 278 К, Ь = 1 м (2) для потока газа правой

границы

На рис. 3 для плоскоодномерного случая представлена зависимость времени гидратообразования от давления нагнетаемого

газа для пласта длины Ь = 1 м. Как видно из рисунка, с ростом давления нагнетаемого газа время гидратообразования уменьшается, как и в случае, когда правая граница является открытой, так и в случае, когда она является непроницаемой для потока газа. В случае открытой границы это объясняется тем, что с ростом давления нагнетаемого газа увеличивается конвективный поток газа вглубь пласта, а в случае непроницаемой правой границы тем, что с ростом величины ре увеличивается доля гидратообразования, приходящаяся на протяженную область. При этом как следует из рисунка, время гидратообразования при одинаковых параметрах нагнетаемого газа в режиме продувки пласта на порядок меньше, чем в случае непроницаемой правой границы.

Третья глава диссертации посвящена решению задачи диссоциации газового гидрата, изначально насыщающего пористую среду, при температурном воздействии с одновременным нагнетанием или отбором газа. Исследованы основные закономерности процесса разложения газовых гидратов от условий на внешних границах пласта.

В п. 3.1 рассмотрена задача о диссоциации газогидрата в пласте конечной длины Ь в плоскоодномерной постановке. Полагается, что пласт в исходном состоянии насыщен газом и гидратом (с начальной гидратонасыщенностью V), давление р0 и температура Т0 которых соответствует термодинамическим условиям их совместного существования. В результате теплового воздействия с одновременным нагнетанием или отбором газа через левую границу пласта, происходит разложение газогидрата. При этом в пористом пласте в общем случае мо1уг возникнуть три области: ближняя, где находятся газ и вода; промежуточная, содержащая газ, гидрат и воду в состоянии термодинамического равновесия и дальняя, насыщенная газом и гидратом. Граничные условия прих = 0их = Ь имеют вид (5) и (6) соответственно.

На основе анализа результатов численных расчетов показано, что при нагнетании теплого газа через левую границу пласта, диссоциация гидрата происходит лишь на фронтальной поверхности. Однако при отборе газа, в зависимости от давления на левой границе,

а также от исходных параметров системы и пласта, разложение гидрата может происходить и в промежуточной области.

Рис. 4 иллюстрирует полученные расчетные зависимости при отборе газа из пласта для различных значений давления ре на левой границе пористой среды. Исходные параметры пласта: ро = 6 МПа,

а) о)

Рис. 4. Распределение по координате х температуры и

гидратонасыщенности при диссоциации гидрата:

а - на фронтальной поверхности: ре= 5.6 МПа, Те = 290 К;

б - в протяженной области: ре = 5 МПа, Те = 290 К.

Пунктирная линия - равновесная температура пласта.

Числа на кривых - время в часах

Т0 = 280 К, к0 = 10"14 м2, v = 0.2, L = 1 м. Из рис. 4 а видно, что при величине давления ре = 5.6 МПа разложение гидрата происходит на фронтальной границе. Однако, при отборе газа под давлением ре = 5 МПа (рис. 4 б), диссоциация гидрата на газ и воду, происходит не только на фронтальной поверхности, но и в протяженной области. При этом температура пласта в протяженной области опускается ниже исходной температуры, причем тем сильнее, чем ниже давление ре. Это обусловлено высокой интенсивностью фазовых переходов. Следует отметить, что диссоциация газогидрата, когда на правой границе пласта ставится условие (6) протекает в два этапа. На первом, автомодельном этапе происходит частичное разложение гидрата в объемной зоне за счет снижения давления пористой среды, а на втором этапе - окончательное разложение гидрата из-за поступления тепла от нагревателя.

В п.3.2 решены задачи о диссоциации гидрата при продувке пористого пласта, изначально содержащем газ и гидрат с параметрами р0 = 6 МПа, Т0 = 280 К, v = 0.2. На рис. 5 представлены распределения температуры и гидратонасыщенности при продувке пласта. Условия на правой границе имеют вид (7). Численными расчетами показано, что в этом случае разложение гидрата всегда происходит с образованием протяженной области.

Как следует из рисунка, диссоциация гидрата в режиме продувки пласта до момента времени /=10ч происходит на фронтальной границе, разделяющей пласт на две области. В первой (ближней) области, поры заполнены газом и водой, а во второй - газом и гидратом. Затем разложение гидрата происходит уже в протяженной области, где в равновесии находятся газ, гидрат и вода. Соответственно, возникают две подвижные границы: между дальней и промежуточной и между ближней и промежуточной областями. К моменту времени i» 13.6 ч вглубь пласта распространяется граница х = *(„), разделяющая пласт на две области.

т, к

288

286 284 282 280

0.20 0.15 0.10 0.05 0

Рис. 5. Распределение по координате * температуры и гидратонасыщенности при диссоциации гидрата в режиме продувки пласта.

Плоскоодномерная задача: ре= 7 МПа, Те = 290 К. Пунктирная линия - равновесная температура пласта. Время на кривых - время в часах

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В диссертационной работе изучена динамика образования и разложения газовых гидратов в пористой среде конечных размеров при нагнетании и отборе газа (например, через левую границу пласта), когда другая внешняя граница (правая) является либо непроницаемой (закрытой), либо является открытой для потока газа. На основе анализа результатов установлено следующее.

1. При нагнетании холодного газа в пористую среду с закрытой границей, частично насыщенную водой, гидратация пористой среды происходит в два этапа. На первом, быстром по времени автомодельном этапе, происходит частичное образование в объемной зоне за характерное время, определяемое величиной коэффициента пьезопроводности и протяженностью пористой среды. На втором этапе за счет теплопроводности происходит полная гидратация пористой среды.

2. Для задачи о продувке холодным газом пористой среды, изначально содержащей газ и воду, показано, что процесс перехода воды, находящейся в ней, в состав гидрата происходит в три этапа. На первом, автомодельном этапе, когда влияние правой границы несущественно, в общем случае образуется три области, а именно: ближняя, где в порах присутствуют газ и гидрат, промежуточная, насыщенная газом, гидратом и водой, а также дальняя область, содержащая газ и воду. На втором этапе промежуточная область вырождается во фронтальную поверхность, что связано со сносом тепла от фронта гидратообразования вглубь пласта, приводящим к разложению ранее образовавшегося гидрата. Третий, самый протяженный по времени этап, характеризуется образованием гидрата только лишь на фронтальной поверхности. При этом, в зависимости от значения давления на границе пористой среды и температуры нагнетаемого газа, могут реализовываться решения с «висячим» на некотором сечении или выносящимся за пределы пористой среды скачками гидратонасыщенности.

3. Разложение гидрата в пористом пласте с закрытой внешней границей при нагнетании в него теплого газа через другую границу пласта происходит только на фронтальной поверхности.

4. При отборе газа из замкнутого резервуара диссоциация гидрата может происходить как в режиме с фронтальной поверхностью, так и в режиме водо-газогидратонасыщенной области.

При этом процесс диссоциации гидрата протекает в два этапа. На первом, автомодельном этапе, происходит частичное разложение гидрата в объемной зоне за счет снижения давления пористой среды, а на втором этапе - окончательное разложение гидрата из-за поступления тепла от нагревателя.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Работы, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Гималтдинов И.К., Столповский М.В., Хасанов М.К. Особенности образования газогидратов при нагнетании холодного газа в пористую среду, насыщенную газом и водой // Теоретические основы химических технологий. - 2010. Т. 44, №4. - С.442 - 449.

2. Шагапов В.Ш., Хасанов М.К., Гималтдинов И.К., Столповский М.В. Численное моделирование образования газогидрата в пористой среде конечной протяженности при продувке газом//Прикладная механика и техническая физика. -2011. Т. 52, №4. - С.116 - 126.

3. Гималтдинов И.К., Мусакаев Н.Г., Хасанов М.К., Столповский М.В. Особенности разложения газовых гидратов при тепловом и депрессионном воздействиях в пластах конечной протяженности // Вестник Тюменского государственного университета. -2011, №7. - С. 6 - 13.

В других изданиях:

4. Столповский М.В. Численное моделирование процесса образования гидрата при инжекции холодного газа в пласт // Сборник тезисов, материалы Пятнадцатой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (ВНКСФ-15, Кемерово-Томск): материалы конференции, тезисы докладов: Т.1 -Екатеринбург-Кемерово: издательство АСФ России, 2009. - С. 262.

5. Гималтдинов И.К., Хасанов М.К., Столповский М.В. Численная модель образования газогидрата в пористой среде при инжекции газа // Наукоемкие технологии в машиностроении: материалы научно-практической конференции (г. Ишимбай, 15-16 мая 2009 г.). - Уфа: УГАТУ, 2009. - С.48 - 49.

6. Мусакаев Н.Г, Гималтдинов И.К., Столповский М.В., Хасанов М.К. Численная модель образования гидрата в пористой среде при инжекции газа // Перспективы освоения ресурсов газогидратных месторождений: материалы Международной конференции (г. Москва

17-18 ноября 2009 г.). Москва: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2009. - С. 125 -126.

7. Столповский М.В. Численное моделирование процессов образования гидрата в пористой среде // Сборник материалов IV Межвузовской научно-практической конференции молодых ученых (г. Стерлитамак, 6-11 апреля 2009 г.). Стерлитамак, 2009. - С. 226 -228.

8. Гималтдинов И.К., Потапов А.А., Хасанов М.К., Столповский М.В. Образование газовых гидратов в пористой среде при инжекции холодного газа//VI Минский международный форум по тепло- и массопереносу. (19-23 мая 2008 г.). Тезисы докладов и сообщений. Т. 2.-С. 183-184.

9. Хасанов М.К., Столповский М.В. Автомодельная задача об инжекции газа в пористую среду, частично насыщенную газом и водой // Дифференциальные уравнения и смежные проблемы: Труды Международной конференции. - Уфа: Гилем, 2008. - С. 144 - 148.

10. Хасанов М.К., Столповский М.В. Влияние параметров нагнетаемого газа на режимы образования газовых гидратов. // Актуальные проблемы современной науки и образования: материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Уфа, 2010. - С. 94 - 99.

11. Гималтдинов И.К., Столповский М.В., Хасанов М.К. Динамика образования и разложения газовых гидратов в пористых пластах конечной протяженности // Тезисы докладов Российской конференции «Многофазные системы: природа, человек, общество, технологии», посвященной 70-летию академика Р.И. Нигматулина (21-25 июня 2010 года, г.Уфа). - Уфа, 2010. - С. 93 -94.

12. Столповский М.В., Хасанов М.К., Кучумов М.И. Особенности образования газовых гидратов в пористых пластах при продувке газом // Сборник трудов российской научно-технической конференции «Мавлютовские чтений», посвященной 85-летию P.P. Мавлютова. В 5 т. Уфимский гос. авиац. техн. ун-т. - Уфа: Изд. УГАТУ, 2011, Т.4. - С.50 - 55.

13. Столповский М.В., Хасанов М.К. Особенности образования газовых гидратов в пористых средах при продувке их газом // Дифференциальные уравнения и их приложения: Труды Всероссийской научной конференции с международным участием (27-30 июня 2011 г., г.Стерлитамак). - Уфа: Гилем, 2011. - С. 251 -253.

Подписано в печать 14.09.2011 г. Гарнитура «Times». Бумага ксероксная. Формат 60х80иб. Печать оперативная. Усл. печ.л. 1,0. Заказ №318/11. Тираж 100 экз.

Отпечатано в типографии Стерлитамакской государственной педагогической академии им. Зайнаб Биишевой 453103, Стерлитамак, пр. Ленина, 49

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ПРОЦЕССАМ ОБРАЗОВАНИЯ И РАЗЛОЖЕНИЯ ГАЗОВЫХ ГИДРАТОВ В ПОРИСТЫХ СРЕДАХ.

1.1. Некоторые сведения о газовых гидратах и газогидратных технологиях.

1.2. Обзор литературы, посвященный исследованию процессов образования и разложения газогидратов в пористых средах.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБРАЗОВАНИЯ

ГАЗОВЫХ ГИДРАТОВ В ПОРИСТЫХ ПЛАСТАХ, НАСЫЩЕННЫХ

ГАЗОМ И ВОДОЙ.

2.1. Основные уравнения, описывающие тепло- и массоперенос в пористой среде.

2.2.1 Постановки плоскоодномерной и осесимметричной задач об образовании газогидрата в пластах конечной длины.

2.2.2 Начальные и граничные условия.

2.3. Алгоритм численного решения задачи.

2.4. Образование газовых гидратов при продувке пластов газом.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РАЗЛОЖЕНИЯ ГАЗОВЫХ

ГИДРАТОВ ПРИ ТЕПЛОВОМ И ДЕПРЕССИОННОМ ВОЗДЕЙСТВИЯХ.

3.1. Разложение газогидрата в пористом пласте при тепловом и депрессионном воздействиях на пласт с непроницаемой границей.

3.2. Разложение газогидрата при продувке пласта.

Газовые гидраты представляют собой твердые соединения молекул газа и воды, существующие при определенных давлениях и температурах. В; природе газовые гидраты образуются в глубоководных акваториях морей й океанов (в основном на континентальных склонах и подводных поднятиях, в условиях высокого давления^ и низких температур) и в- районах вечной1 мерзлоты — главным образом, из углеводородных газов; чаще всего; метана. В настоящий момент природные газовые гидраты рассматриваются как: перспективные источники углеводородного сырья; Согласно оценкам; запасы природного газа, сосредоточенного в газогидратной фазе, весьма значительны и заметно превышают разведанные запасы газа в свободном' состоянии [7, 48, 80]. Поэтому газовые гидраты; рассматриваются как возможный альтернативный источник энергетического- сырья, топливо будущего [32, 37]. Высокое содержание газа в гидратном состоянии в единице объема по сравнению со свободным- состоянием при той же температуре и давлении' приводит к развитию1 газогидратных технологии, например, для хранения; и транспортировки газа, что особенно важно в-ситуациях, когда есть инфраструктурные ограничения; например такие, как отсутствие трубопроводов.

Несмотря на привлекательность использования газогидратов в качестве перспективного и экологически чистого топлива, обладающего огромными ресурсами, поиски, разведка и разработка их месторождений сопряжены с трудностями, возникающими при-обеспечении технической и экологической безопасности проведения работ. Так, гидраты, существующие при температурах и давлениях близких к условиям их разложения, представляют потенциальную экологическую опасность — в случае смещения теплового равновесия освободившийся метан может внести весомый вклад в «парниковый эффект». Неизбежное изменение термобарических и геолого-технических условий в горных породах и отложениях, а также в технических системах (скважины, трубопроводы, технологические циркуляционные системы) вызывает образование так называемых техногенных гидратов [19, 48]. С проблемой техногенного гидратообразования. впервые столкнулись нефтяники и газовики, когда основные объемы работ стали неуклонно перемещаться на Север. Образование при благоприятных термобарических условиях в призабойной зоне и стволах скважин техногенных газовых гидратов создает дополнительные сопротивления и пробки при движении нефти и газа с последующими затратами на их устранение [30; 37].

Все вышесказанное и определяет актуальность проведенного исследования процессов, происходящих в- пористых средах конечной протяженности с учетом образования м разложения газовых гидратов.

Основной целью диссертационной^ работы- является теоретическое исследование процессов образования, и. разложения < газовых гидратов применительно к проблемам разработки газогидратных месторождений, вопросам консервации и хранения, углеводородного' сырья в гидратном состоянии. Для реализации данной цели в диссертационной работе:

- проведено изучение процессов, происходящих в- пористых средах конечной, длины, изначально насыщенных газом, гидратом и водой при* нагнетании или отборе газа;

- осуществлен анализ влияния исходных параметров среды и условий на внешних границах пласта на особенности протекания процессов образования' (разложения) газовых гидратов и эволюции границ фазовых переходов.

Научная новизна заключается в следующем:

• впервые решены задачи об образовании и разложении газового гидрата в пористой среде конечных размеров, описаны этапы реализации данных процессов, получены распределения основных параметров в пластовой системе (температуры, давления и гидратонасыщенности);

• показано, что в случае нагнетания в пласт холодного (с температурой ниже температуры пласта) газа при определенных начальных и граничных условиях протяженная область образования газового гидрата вырождается во фронтальную поверхность;

• для задач образования и разложения гидрата установлены закономерности данных процессов в зависимости от исходных параметров пористой среды и условий на ее границах.

Достоверность результатов диссертации основана на использовании классических методов и уравнений механики многофазных систем, обусловлена корректной постановкой задач, а также согласием решений с общим термодинамическими представлениями. Надежность расчетов подтверждается тестовыми расчетами и согласованием с аналитическими решениями.

Практическая ценность. Результаты теоретических исследований, полученные в диссертации, могут быть использованы при разработке эффективных и безопасных технологий добычи газа из газогидратных залежей, а также для создания и совершенствования программных средств геолого-гидродинамического моделирования газогидратных месторождений, способов хранения газа в гидратном состоянии в. пористых структурах и определении наиболее выгодных и стабильных режимов консервации газа, в пластовых системах.

Объем, и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Общий объем диссертации составляет 113 страниц, в том числе 37 рисунков. Список литературы состоит из 85 наименований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе изучена динамика образования и разложения газовых гидратов в пористой среде конечных размеров при нагнетании и отборе газа (например, через левую границу пласта), когда другая внешняя граница (правая) является либо непроницаемой (закрытой), либо является открытой для потока газа. На основе анализа результатов установлено следующее.

1. При нагнетании холодного газа в пористую среду с закрытой границей, частично насыщенную водой, гидратация пористой среды происходит в два этапа. На первом, быстром по времени автомодельном этапе, происходит частичное образование в объемной зоне за характерное время, определяемое величиной коэффициента пьезопроводности и протяженностью пористой среды. На втором этапе за счет теплопроводности происходит полная гидратация пористой среды.

2. Для задачи о продувке холодным газом пористой среды, изначально содержащей газ и воду, показано, что процесс перехода воды, находящейся в ней, в состав гидрата происходит в; три этапа. На первом, автомодельном этапе, когда влияние правой границы несущественно, в общем случае образуется три области, а именно: ближняя, где в порах присутствуют газ и гидрат, промежуточная, насыщенная газом, гидратом и водой, а также дальняя область, содержащая газ и воду. На втором этапе промежуточная область вырождается во фронтальную поверхность, что связано со сносом тепла от фронта гидратообразования вглубь пласта, приводящим к разложению ранее образовавшегося гидрата. Третий, самый протяженный по времени этап, характеризуется образованием гидрата только лишь на фронтальной поверхности. При этом, в зависимости от значения давления на границе пористой среды и температуры нагнетаемого газа, могут реализовываться решения' с «висячим» на некотором сечении или выносящимся за пределы пористой среды скачками гидратонасыщенности.

3. Разложение гидрата в пористом пласте с закрытой внешней границей при нагнетании в него теплого газа через другую границу пласта происходит только на фронтальной поверхности.

4. При отборе газа из замкнутого резервуара диссоциация гидрата может происходить как в режиме с фронтальной поверхностью, так и в режиме водо-газогидратонасыщенной области. При этом процесс диссоциации гидрата протекает в два этапа. На первом, автомодельном этапе, происходит частичное разложение гидрата в объемной зоне за счет снижения давления пористой среды, а на втором этапе — окончательное разложение гидрата из-за поступления тепла от нагревателя.

1. Бондарев Э.А., Васильев В.И., Воеводин А'.Ф. и др. Термогидродинамика систем добычи и транспорта газа. Новосибирск.: Наука, 1988.-272 с.

2. Бондарев Э.А., Максимов A.M., Цыпкин Г.Г. К математическому моделированию диссоциации газовых гидратов // Докл. АН СССР. -1989. Т.308. - №3. - С. 575-577.

3. Бык С.Ш., Макогон Ю:Ф., Фомина В.И. Газовые гидраты. М.: Химия, 1980.-296 с.

4. Васильев В.И., Попов1 B.B., Тимофеева Т.С. Вычислительные методы в разработке месторождений нефти и газа. — Новосибирск, 2000. — 127 с.

5. Васильев В.И., Попов В.В., Цыпкин Г.Г. Численное исследование разложения газовых гидратов, сосуществующих с газом в природных пластах // Механика жидкости и газа. — 2006. №4. - С. 127-134.

6. Васильев Ф.П. Разностный метод решения задач типа Стефана для квазилинейного уравнения с разрывными коэффициентами // Докл. АН CGGP. 1964. - Т. 157. - №6. - С. 1280-1283.

7. Веригин* H.H., Голубев B.C. О генерировании пара в подземных пластах-коллекторах // Докл. АН СССР. 1975. Т.223. - №6. - С. 13551358.

8. Веригин H.H., Хабибуллин И.Л., Халиков Г.А. Линейная задача о разложении гидратов газа в.пористой среде //Изв. АН СССР. МЖГ. -1980. -№1. С. 174-177.

9. Вятчинин М.Е., Баталии О.Ю., Вафина Н.Г., Щепкина Н.Е. Определение режимов и зон гидратообразования, в нефтяных скважинах // Нефтяное хозяйство. 2000. - №" 7. — С. 38-441.

10. Галиакбарова Э.В. Некоторые автомодельные задачи фильтрации при разложении' газогидратов в пористых средах. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Уфа, 1997.-101 с.

11. Гималтдинов И.К., Мусакаев Н.Г., Хасанов М.К., Столповский М.В. Особенности разложения газовых гидратов при тепловом и депрессионном воздействиях в пластах конечной протяженности // Вестник Тюменского государственного университета. -2011, №7.-С. 6-13.

12. Гриценко А.И., Истомин В.А. и др. Сбор и промысловая подготовка газа на северных месторождениях России. М.: Недра, 1999. 476 с.

13. Гройссман А.Г. Теплофизические свойства газовых гидратов. Новосибирск.: Наука, 1985. 93 с.

14. Гумеров H.A. Автомодельный рост газового гидрата, разделяющего газ и жидкость // Механика жидкости и газа. 1992. — №5. - С.78-85.

15. Гумеров H.A. Диффузионно-прочностной механизм разрушения газового пузыря в области гидратообразования // Итоги исследований ТОММС СО, АН. Тюмень, 1989. № 1. - С.64-66.

16. Гумеров H.A., Федоров K.M. О фазовых диаграммах состояния двухкомпонентных систем в области гидратообразования // Инженерно-физический журнал. 1989. Т.57, №2. С.ЗЗ 1-342*.

17. Дегтярев Б.В., Лутошкин Г.С., Бухгалтер Э.В. Борьба с гидратами при эксплуатации скважин в районах Севера. М.: Недра, 1969. — 119 с.

18. Ершов Э.Д., Лебеденко Ю.П., Чувилин Е.М. Проблемы гидратообразования в криолитозоне. — В кн.: Геокриологические исследования. М., 1989; С. 50 - 63.

19. Истомин В.А. Термодинамика природного газа. М.: ВНИИГАЗ, 1999.- 105 с.

20. Истомин В.А. Фазовые равновесия и физико-химические свойства газовых гидратов: анализ новых экспериментальных данных. М.: ВНИИЭГазпром, 1992.-41 с.

21. Истомин В.А. Физико-химические исследования газовых гидратов: проблемы и перспективы. М.: ИРЦ ГАЗПРОМ, 2000. 71 с.

22. Истомин В.А., Якушев B.C. Газовые гидраты в природных условиях. М.: Недра, 1992.-235 с.

23. Истомин В.А., Якушев B.C. Исследование газовых гидратов в России // Газовая промышленность. 2001. - №6. - С. 49-54.

24. Кэрролл Дж. Гидраты природного газа. Перевод с английского. М.: ЗАО «Премиум Инжиниринг», 2007. - 316 с.

25. Кузнецов Ф.А., Дядин Ю.А., Родионова Т.В. Газовые гидраты — неисчерпаемый источник углеводородного сырья // Российский химический журнал. — 1997. — №6. С. 28-34.

26. Ларионов В.Р., Федосеев С.М., Иванов Б.Д. Перспективы практического; использования газовых гидратов в горном деле. Якутск: 1993.-224 с.

27. Макогон Ю.Ф. Природные гидраты: открытие и перспективы // Газовая промышленность. — 2001, № 5. — С. 10-16.38: Макогон? Ю.Ф., Саркисьянц Г.А. Предупреждение образования гидратов при добыче и транспорте газов. М.: Недра, 1966. 187 с.

28. Максимов A.M. Математическая модель объемной диссоциации газовых гидратов в пористой среде: учет подвижности водной фазы // Инженерно-физический журнал.,- 1992.,— Т. 62; —№1. С. 76-81.

29. Максимов A.M., Цыпкин Г.Г. Явление "перегрева" и образование двухфазной зоны при фазовых переходах в мерзлых грунтах // Докл. АН СССР. 1987. Т. 294. -№5. — С. 1117-1121.

30. Максимов А.М;, Цыпкин Г.Г. О разложении газовых гидратов, сосуществующих с газом в природных пластах. // Изв. АН СССР. МЖГ. 1990. — №5. - С. 84-88.

31. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. М.: Наука, 1987. ч.1. -464 с.

32. Нигматулин Р.И: Динамика многофазных сред. М.: Наука, 1987. ч.2. -360 с.

33. Нигматулин Р.И., Шагапов В.Ш., Сыртланов В.Р. Автомодельная задача о разложении газогидратов в пористой среде при депрессии и нагреве // ПМТФ. 1998. - Т.39. - №3. - С. 111-118.

34. Нигматулин Р.И., Шагапов В.Ш., Насырова Л.А. Тепловой удар в пористой4 среде, насыщенной газогидратом // Докл. РАН. — 1998. — Т.39. — №3. — С.1 Ы-118.

35. Низмутдинов Ф.Ф., Хабибуллин- И.Л. Математическое моделирование десорбции газа из газового гидрата. // Изв. РАН МЖГ. — 1996. № 5. -С. 118-125.

36. Нурисламов О.Р., Шагапов В.Ш. Нагнетание газа во влажную пористую среду с образованием газогидрата. // ПММ. 2009. - № 5. -С. 809-823.

37. Родионова Т.В., Солдатов Д;В., Дядин Ю.А. Газовые гидраты в экосистеме Земли // Химия в интересах устойчивого развития. 1998. -Т.6. — №1. — С. 51-74.

38. Смирнов Л.Ф. Кинетические закономерности процесса образования газовых гидратов. // Теоретические основы химических технологий. — 1986. Т. 20, №6. С.755 - 765.

39. Смирнов- Л.Ф. Технологическое использование газовых гидратов. «Природные и техногенные газовые гидраты». Сб. научных трудов. — М.: ВНИИГАЗ, 1990. С 127-166.

40. Соловьев В.А. Газогидроносность недр Мирового океана. Газовая промышленность. 2001 - №12. — С. 19 — 23.

41. Соловьев В.А. Оценка ресурсов газа в газовых гидратах Мирового океана. Газовая промышленность. — 2002. — №1. — С. 16- 77.

42. Сыртланов В.Р. Некоторые особенности фильтрации многофазных систем в пористых средах при наличии фазовых переходов: Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Тюмень, 1994.

43. Сыртланов* В.Р., Шагапов В.Ш. Фронтовая задача о разложении газовых гидратов в пористой среде при высокочастотном электромагнитном излучении // Инженерно-физический журнал. — 1998. Т.71. - №2. - С. 263-267.

44. Тихонов А.Н., Самарский A.A. Уравнения математической» физики. Mr. Наука, 1972. 735 С.

45. Федоров K.M. Механизмы разложения, газовых гидратов в пористых средах // Итоги исследований ИММС СО АН СССР. Тюмень, 1991. -№2.-С. 72-77.

46. Федоров K.M., Вольф A.A. Анализ условий, существования гидратов углеводородных газов в, пористых пластах. // Итоги- исследований ИММС СО АН.- Тюмень, 1996. -№7 С. 135-140Г

47. Федоров K.M., Вольф A.A. Термодинамические процессы, протекающие при диссоциации газовых гидратов в пористых средах // Труды Второй Российской национальной конференции по теплообмену. М.: МЭИ, 1998. - Т. 5 - С. 295-299.

48. Федоров K.M., Вольф A.A. Некоторые задачи о разложении гидратов углеводородных газов в природных пластах // Итоги исследований ТФ ИТПМ СО РАН. -Тюмень, 2001. -№ 8. -С.123-129.

49. Хасанов М.К. Особенности образования и разложения газогидратов в пористой среде при инжекции газа. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Тюмень, 2007.— 113 с.

50. Хасанов М.К., Гималтдинов И.К., Столповский М.В. Особенности образования газогидратов при нагнетании холодного газа в пористую среду, насыщенную газом и водой // Теоретические основы химических технологий. -2010. Т. 44, №4. С.442 - 449.

51. Цыпкин Г.Г. О разложении газовых гидратов-в пласте // Инженерно-физический журнал. 1991. -Т.60. -№5. - С. 736-742.

52. Цыпкин Г.Г. О режимах диссоциации газовых гидратов в высокопроницаемых пластах // Инженерно-физический журнал. — 1992.-Т.63.-№б.-С. 714-721.

53. Цыпкин- Г.Г. О влиянии подвижности жидкой фазы на диссоциацию газовых гидратов в пластах. // Изв. АН СССР. МЖГ. — 1991. №4. — С. 105-114.

54. Цыпкин Г.Г. Математическая модель диссоциации газовых гидратов, сосуществующих с газом в пластах // Докл. РАН. — 2001. Т. 381. — № 1.-С. 56-59.

55. Цыпкин Г.Г. О режимах диссоциации газовых гидратов, сосуществующих с газом в природных пластах // Инженерно-физический журнал; 2001. - Т. 75. - № 5. - С.24-28.

56. Цыпкин Г.Г. Течения с фазовыми переходами в пористых средах. М.: Физматлит, 2009. 232 с.

57. Черский Н.В., Бондарев Э.А. О тепловом методе разработки газогидратных месторождений // Докл. АН СССР. 1972. - Т. 203. -№3.-С. 550-552.

58. Черский- Н.В. и др. Практические рекомендации по предупреждению гидратообразования на газовых промыслах Севера. Якутск.: изд-во СО АН, 1977.-51 с.

59. Шагапов В.Ш., Сыртланов В.Р. Особенности разложения газовых гидратов в пористых средах. // Итоги исследований ТИММС СО РАН. Тюмень. 1993. №4. - С. 81-93.

60. Шагапов В.Ш., Сыртланов В.Р. Диссоциация гидратов в пористой среде при депрессионном воздействии. // ПМТФ. 1995. - Т. 36. -№4.-С. 120-130.

61. Шагапов В.Ш., Сыртланов В.Р., Галиакбарова Э.В. Депрессионное разложение газогидратов в пористой среде со степенной зависимостью абсолютной проницаемости от гидратонасыщенности.

62. Итоги исследований ТИММС СО РАН. Тюмень, 1995. - №6. -С. 102-111.

63. Шагапов В.Ш., Сыртланов' В.Р., Галиакбарова Э.В. О разложении гидратов в пористой среде, заполненной гидратом и газом, при тепловом и депрессионном воздействии. // Итоги исследований ИММС СО РАН. Тюмень, 1997. - №7. с. 140-151.

64. Шагапов В.Ш., Насырова JI.A. Нагрев пористой среды, частично заполненной газогидратом, при наличии непроницаемых границ. // Теплофизика высоких температур. 1999. - Т.37. - №5. - С. 784-789.

65. Шагапов В.Ш., Мусакаев Н.Г., Хасанов М.К. Нагнетание газа в пористый^ резервуар, насыщенный газом и водой. // Теплофизика и аэромеханика. 2005. - Т.12. - №4. - С. 645-656.

66. Шагапов В.Ш., Хасанов М.К., Гималтдинов И.К., Столповский М.В. Численное моделирование образования газогидрата в пористой среде конечной протяженности при продувке газом // Прикладная механика и техническая физика. 2011. - Т.52. - №4: — С. 116-126.

67. Шагапов В.Ш., Хасанов М.К., Мусакаев Н.Г. Образование газогидрата в пористом-резервуаре, частично насыщенном» водой;, при инжекции холодного газа. // ПМТФ. 2008. - Т. 49. - № 3. - С. 137-150.

68. Holder G.D., Kamath V.A., Godbol S.P. The potential of natural gas hydrates as an energy recourses. // Annual Reviews Energy. 1984. - V. 9. -P.427-445.

69. Melnikov V.,P., Nesterov A.N., Reshetnikov A.M., Zavadovsky A.G. Evidence of liquid water formation during methane hydrates dissociation below the ice point // Chem.Eng.Sci. 2009. - V.64. - P 1160 - 1166.

70. Selim M.S., Sloan E.D. Heat and Mass Transfer during the Dissociation of Hydrates in Porous Media // AIChE Journal. 1989. - V. 35. - № 6. -P. 1049-1052.

71. Sloan E.D. Clathrate hydrates of natural gases. New York, Basel: Marcel Dekker Inc., 1990.

72. Sloan E.D., Fleyfei F.A. A molecular mechanism for as hydrate nucleation from ice // AIChE Journal. 1991. - V. 37. - № 9. - P. 1281 - 1292.

73. Ullerich J.W., Selim M.S., Sloan E.D. Heat and Mass Transfer During the Theory and Measurements of Hydrate Dissociation // AIChE Journal. -1987. -V. 33. -№ 5. -P.747-742.