Течение газожидкостного потока в каналах, находящихся в газогидратных массивах

Чиглинцева, Ангелина Сергеевна

Течение газожидкостного потока в каналах, находящихся в газогидратных массивах тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.05 ВАК РФ

Чиглинцева, Ангелина Сергеевна АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Бирск МЕСТО ЗАЩИТЫ

2008 ГОД ЗАЩИТЫ

01.02.05 КОД ВАК РФ

Диссертация по механике на тему «Течение газожидкостного потока в каналах, находящихся в газогидратных массивах»

Автореферат диссертации на тему "Течение газожидкостного потока в каналах, находящихся в газогидратных массивах"

На правах рукописи

ЧИГЛИНЦЕВА АНГЕЛИНА СЕРГЕЕВНА

ТЕЧЕНИЕ ГАЗОЖИДКОСТНОГО ПОТОКА В КАНАЛАХ, НАХОДЯЩИХСЯ В ГАЗОГИДРАТНЫХ МАССИВАХ

01.02.05 - Механика жидкости, газа и плазмы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Тюмень-2008

Работа выполнена на кафедре прикладной математики и механики Бирской государственной социально-педагогической академии

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

профессор

Шагалов Владислав Шайхулагзамович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор

Кислицын Анатолий Александрович

кандидат физико-математических наук Киреев Виктор Николаевич

Ведущая организация:

Башкирский государственный университет

Защита состоится « 19 » декабря 2008 г. в 1400 час. на заседании диссертационного совета ДМ 212.274.09 при Тюменском государственном университете по адресу: 625003, г. Тюмень, ул. Перекопская, д.15л.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тюменского государсг венного университета по адресу: 625003, г. Тюмень, ул. Семакова, д.Ю.

Автореферат разослан « 7т » ноября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

Мусакаев Н.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы обусловлена все возрастающим интересом к проблеме газогидратов, связанным, в первую очередь, с признанием того факта, что в перспективе природные газогидраты могут стать новым источником углеводородного газа благодаря значительным ресурсам, неглубокому залеганию и концентрированному состоянию в них газа. Кроме того, процесс разложения газогидратов играет важную роль в глобальных природных процессах. За последние десятилетия накоплен большой объем информации по распространению скоплений газа в твердом газогидратном состоянии. Имеются сведения о более чем двухсот газогидратных залежей, выявленных как в недрах Земли, так и на дне Мирового океана и распространенных по всему миру, доступные большинству стран мирового сообщества. Потенциальные ресурсы гидратированного газа оцениваются специалистами в 1.5-1016 м3. К настоящему времени разведанные запасы углеводородного сырья (в основном метана) в газогидратном виде весьма велики и заметно превышают запасы природного газа в свободном состоянии. В связи с этим за последние годы резко возрос интерес к исследованиям и разработкам технологий, позволяющих использовать газогидраты в виде альтернативного углеводородного сырья. Ряд промышленно развитых стран рассматривают природные газогидраты в качестве реального нетрадиционного источника углеводородов. Появление газа из газогидратных залежей на мировом газовом рынке может быстро и существенно изменить всю ситуацию в сфере энергоснабжения различных регионов Земли.

При разложении газогидрата выделяется огромное количество газа. Так при разложении одного кубометра газогидрата выделяется сто шестьдесят кубометров газа, что весьма существенно для энергопотребления. Так сейчас остро стоит проблема истощения природных запасов нефти, угля, газа, а запасы газогидрата во много раз превосходят запасы природных энергоресурсов вместе взятых, то открытие природных газогидратов, высокая их энергоемкость, глобальная их экологическая значимость и другие важные последствия их существования, вызвали огромный интерес к этим соединениям исследователей всего мира и стимулировали разработку газогидратной тематики.

Цели работы. Для разработки научных основ технологического процесса добычи газа из газогидратного массива необходимо построение адекватных математических моделей, расширяющих теоретические представления о теплофизических и гидродинамических особенностях процесса разложения газогидрата, что определило цели настоящей работы:

построить и развить теоретическую модель, которая описывает извлечение газа из подводных газогидратных массивов путем инжек-ции теплой воды через систему труб;

установить наиболее оптимальные режимы, обеспечивающие максимальный теплосъем от инжектируемого теплоносителя и стабильный дебит газа в длительный период.

Научная новизна состоит в следующем:

• описано движение двухфазного течения в каналах, находящихся в газогидратных массивах;

• исследована принципиальная возможность извлечения газа из состава газогидратного массива посредством циркуляции теплой воды в системе труб, находящихся в газогидратном массиве с описанием принципиальных технологических схем;

• получены условия разложения газогидрата при различных способах: воздействия на газогидратную залежь;

• установлены основные закономерности разложения газогидратов в зависимости от исходных параметров закачки теплой воды в газо-гидратный пласт.

Достоверность результатов диссертации основана на использовании фундаментальных уравнений и методов механики сплошных сред; корректной теоретической постановкой задач, а также получением решений, непро-тиворечащих общим гидродинамическим и термодинамическим представлениям.

Практическая ценность. Полученные в диссертации результаты могут быть использованы при разработке, как теоретических основ, так и практических методов различных технологий, связанных с течением двухфазного потока в каналах, находящихся в газогидратном массиве, а также с добычей газа из подводных газогидратных массивов.

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

- Международная математическая конференция «Теория функций, дифференциальные уравнения, вычислительная математика» посвященная памяти Алексея Федоровича Леонтьева (1-5 июня, 2007г., г. Уфа.);

VI Всероссийская научно-практическая конференция «ЭВТ в обучении и моделировании» (20-21 апреля 2007, г. Бирск);

Всероссийская конференция «Механика и химическая физика сплошных сред» (26-28 июня, Бирск, 2007);

3-й Международный форум - КОНКУРС «Актуальные проблемы современной науки» (г. Самара, 20 - 23.11.07);

Всероссийская школа-конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых «Фундаментальная математика и ее приложения в естествознании» (30 октября - 3 ноября 2007 г., г. Уфа); ВНКСФ-14 Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых, 27 марта-3 апреля г. Уфа, 2008г.; Научно-практическая конференция аспирантов и студентов «Наука в школе и вузе». БирГСПА 14-18 апреля 2008г.; Всероссийской научно-практической конференции «Обратные задачи в приложениях», 19-20 июня 2008г. БирГСПА; Семинар «Проблемы математики в промышленности и экономике» 30-31 октября г. Бирск, 2008г.

Кроме того, результаты работы докладывались на семинарах проблемной лаборатории математического моделирования и механики сплошных сред под руководством профессора С.М. Усманова и В.Ш. Шагалова.

По итогам выступлений на российской конференции «Механика и химическая физика сплошных сред» (г. Бирск. июнь 2007г.) и на четырнадцатой всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (г. Уфа, март-апрель 2008г.) по тематике настоящей диссертации автор удостоен дипломов за лучший доклад.

Публикации. Основной материал диссертации опубликован в 12 работах. Список публикаций приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы.

Работа изложена на 107 страницах и иллюстрирована 24 рисунками. Список литературы содержит 112 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована практическая и научная актуальность проблемы, отмечена научная новизна, сформулирована цель, основные задачи исследования, кратко изложена структура диссертации.

В первой главе выполнен обзор работ, посвященных исследованию газогидратов и особенностям их разложения, произведен анализ некоторой ли-

тературы, касающейся вопросам теплообмена и течения двухфазного потока в каналах.

В п. 1.1 кратко приведены основные сведения о газогидратах и о районах залегания газогидратов во всем мире.

В п. 1.2 выполнен обзор исследований, посвященных изучению свойств, строения газогидратов и их роли в природных процессах и описанию методов и способов процесса разложения газогидратов.

В п. 1.3 проведен литературный анализ некоторых работ, касающихся вопросов теплообмена и течения газожидкостного потока в каналах.

Во второй главе рассматривается задача о возможном вымывании газа из газогидратного массива циркуляцией теплой воды.

Приведена и описана принципиальная технологическая схема процесса вымывания газа циркуляцией теплой воды через систему труб. Рассмотрены основные допущения и полная система уравнений, описывающая процесс разложения газогидрата и движение двухфазного потока в системе труб.

На рис. 1 представлена технологическая схема процесса вымывания газа из газогидратного массива. Предполагается, что система труб состоит из двух соосных цилиндрических вертикальных каналов. Внутренней канал предназначен для подвода теплоносителя (теплой воды) на открытый участок полости, окруженный газогидратньм массивом. Теплоноситель, поднимаясь по забою, подвергает к диссоциации газогидрат. Вследствие этого в восходящий поток за счет разложения газогидрата поступают газ и дополнительно вода. Далее этот двухфазный поток попадает на обсаженный участок.

Полагалось, что нисходящее течение теплоносителя происходит с постоянной скоростью, поэтому уравнения импульсов и баланса тепла во внутренней колонне имеют вид:

газогидратный МЛССНВ о

штттт

| осадочные породы

с гтогндратный <0—1 массив

Рис. 1. Технологическая схема процесса вымывания газа из газогидратного массива.

лЛ') 1Т(-)

ск а

т1~>с1 ~ (2) ах

[т'^па^^р*)

где - давление в колонне, $ - плотность жидкости, а(~] - внутренний радиус колонны, т^ - сила гидравлического трения между потоком и стенкой, отнесенная на единицу её площади, Г(,), /и'0, , с, - температура, массовый расход, скорость и теплоемкость воды, д^ - интенсивность теплопередачи, отнесенная к единице площади стенки канала.

Система основных уравнений, состоящая из уравнения масс для жидкой и газовой фаз, уравнения импульсов, уравнения притока тепла в односко-ростном приближении для двухфазного потока имеет вид:

йт, . .

— = 2ясд,, те,. (/ = £,/) (3)

(«,+«,=1,5 = ^-^)),

= Spg - 2яаг - 2яа^т^ - 2яф, (5)

ск (к

+ т,с,)~ = + 2тга)с{Та -Т) + 2яа^ + 2пад? . (6)

Здесь т1, , ог( - соответственно массовый расход, истинная плотность, объемное содержание I - ой фазы (! = 2И г = 1 относится к газовой и жидкой фазам), м> - среднерасходная скорость, - массовая интенсивность поступления / - ой фазы за счет смыва газогидрата теплой водой со стенки полости, отнесенная на единицу её площади, С7 - массовая концентрация газа в составе газогидрата, г и - соответственно силы трения между газожидкостным потоком и внешней стенкой полости и внешней стенкой внутреннего канала, отнесенные к единице площади, Т и Та - температуры двухфазного

потока в полости и стенки полости, и д^1 - соответственно интенсивно-

сти теплообмена между двухфазным потоком в полости и её внешней стенкой и внешней стенкой внутреннего канала, отнесенные к единице её площади.

Для силового и теплового взаимодействия восходящего потока со стенками полости примем следующие соотношения:

= cHl.821gRe-l.64)-2 (7)

- 0г) (Та -Т),

оМ . ^ ^Ц

2 (а-а^У 2(а-а?У

1.07 +12.7^/178 (Рг^ -1) Р Л

Здесь Тсм, Та - соответственно температуры внешней поверхности внутреннего канала и внешней стенки восходящего двухфазного потока.

Считаем, что температура стенки полости Та равна равновесной температуре разложения газогидрата Г(1):

^){р)-Тт+Т.Ы(р/рт). (8)

При описании температурного поля полагаем, что градиенты температуры в газогидрате вдоль полости малы, чем в радиальном направлении (|бГ/&| <к |ЗГ/бг)). Поэтому уравнение теплопроводности запишем в виде:

Ы дг

Скорость изменения радиуса полости определяется в виде:

да _/

(,0>

Поле температур вокруг полости описывается выражением:

Т„ = С, 1п {г/а) + С2г + С3, (11)

удовлетворяющим граничным условиям на поверхности стенки полости и на поверхности теплового влияния полости следующего вида:

Т„ = Та (г = а)пТ„=Тм,^- = 0 (г = Л). (12)

Закон изменения радиуса а. запишем на основе уравнения баланса тепля в газогидратном слое а < г < а. вблизи полости:

дТ„

Р^^^г"- г-£у (а<г<да) (9)

|-J2 zrchpl (:Th -Th0)dr = -2яа\ ^ Радиус полости определяется из соотношения:

ôt p°hlh ' a(o.-a-a.ln(a,/a))

Рассмотрим режим нагнетания теплоносителя через систему двух со-осных труб в газогидратный пласт, при котором поддерживаются постоянные значения давлений на входе внутреннего канала и на выходе из внешней колонны. Кроме того, полагается, что температура теплоносителя на входе также постоянна.

Рис. 2. Фазовая диаграмма.

На рис. 2 на плоскости р, Т схематично представлена фазовая диаграмма, соответствующая гидродинамической и температурной обстановке в полости. Для того чтобы происходило разложение газогидрата на поверхности стенки полости, фазовая траектория ое на этой плоскости, соответствующая распределению давления и температуры воды в канале должна находиться выше кривой фазового равновесия - И, g, I .

В расчетах полагалось, что система труб, состоящая из двух соосных цилиндрических вертикальных каналов, имеет следующие параметры: внутренний канал длиной г = 400м имеет радиус а{с"} = 0.05 м , а внешний канал, с длиной необсаженного участка г{"р) = 100 м, в начальный момент времени

(? = 0) имеет радиус а = 0.1м (соответственно обсаженный участок {г{ор) < 2 < 2(<,)) подъемной колонны имеет постоянный радиус а = 0.1м). Для параметров, определяющих резким работы системы труб, принимались следующие значения: = 6 МПа, /?, = 1 МПа, Г0(,) = 300 К.

На рис. 3 и 4 сплошными линиями представлены результаты расчетов, иллюстрирующие эволюцию температурных и гидродинамических полей вдоль каналов, а также распределения интенсивности вымывания газогидрата и радиуса полости. Установлено, что со временем снижается дебита газа. Это связано со снижением интенсивности теплопередачи из-за уменьшения линейной скорости восходящего двухфазного потока, которое в свою очередь происходит за счет роста площади сечения полости. При этом с ростом радиуса полости в забое, растет также площадь ее поверхности, с которой вымывается газогидрат. Таким образом, эффект снижения теплопередачи является более сильным, чем увеличение поверхности контакта между восходящим потоком и газогидратным массивом. Следовательно, для поддержания высокого уровня дебита необходимо предпринять меры, способствующие интенсивной теплопередачи от восходящего потока к поверхности стенки забоя. Штриховыми линиями представлены результаты расчетов, соответствующие увеличенным в три раза текущих значений коэффициентов теплопередачи и р{'].

На рис. 5 иллюстрируется влияние величины устьевого давления на дебит газа (числа на кривых соответствуют значениям давления ре с размерностью в МПа). Установлено, что наиболее выгодным является режим эксплуатации системы труб с низким значением устьевого давления р е= 0.5 МПа.

В третьей главе проводится анализ некоторых возможных технологических схем добычи газа из газогидратного массива.

Представлены различные технологические схемы процесса добычи газа из газогидратного массива с описанием течения газожидкостного потока в каналах. Изучены условия эксплуатации системы добычи с целью определения наиболее оптимальных режимов.

В разделе 3.1 рассматривается задача о вымывании газа из газогидрата посредством инжекции теплой воды в необсаженную полость, находящуюся в газогидратном массиве.

Рис. 3. Распределение вдоль системы труб гидродинамических и температурных полей. Числа на кривых выражают время в часах. В графиках для температуры кривые с дополнительной температурой Та соответствуют распределения температуры стенки забоя.

0.50

0.25

0.01

0.00

}, кг/м2о

100 .400 400

Рис. 4. Интенсивность вымывания газогидрата и радиуса полости со временем.

I» , кг/с

Рис. 5. Зависимость дебита газа со временем при различных значениях устьевого давления р.

На рис. 6 изображена возможная технологическая схема процесса вымывания газа из газогидратного массива. Предполагается, что забой полости представляет собой цилиндрический вертикальный канал. Внешний канал предназначен для подвода теплоносителя на открытый участок полости, окруженный газогидратным массивом. Теплоноситель, поднимаясь по забою, приводит к диссоциации газогидрата. Вследствие этого в восходящий поток на этом участке за счет разложения газогидрата поступают газ и дополнительно вода. Далее восходящий поток газа мигрирует через слой массива воды и попадает в специально оборудованную ловушку на её поверхности.

Газ

На рис. 7 представлена эволюция гидродинамических и температурных полей в канале, массовые расходы газа и воды, на рис. 8 - эволюция распределений интенсивности вымывания газогидрата и радиуса полости. Полость в начальный момент времени представляет собой цилиндрический канал радиусом а0 = 0.1 м и длинной ге - 300 м . Для параметров, определяющих режим эксплуатации системы труб,

Рис. 7. Распределение вдоль полости массовых расходов газа и воды, температурных и гидродинамических полей в различные моменты времени.

принимались следующие значения: /и/0 = 314 кг/с, р0= 6 МПа, Т0 = 300 К . Установлено, что и при такой схеме добычи со временем снижается расход газа на выходе. Это происходит, несмотря на то, что при заданном постоянном расходе теплоносителя т10 с температурой Т0 за счет смывания газогидрата увеличиваются радиус полости и, следовательно, поверхность контакта между теплоносителем и газогидратным массивом. Такое поведение расхода газа связано с сильной зависимостью теплового потока, определяемого значением числа Нуссельта N11", от линейной скорости потока. Штриховыми линиями на рис. 7 и на рис. 8 представлены результаты расчетов, соответствующие удвоенным текущим значениям коэффициента теплопередачи /Г .

На рис. 9 представлены расход газа из канала и коэффициент выхода газа со временем при различных давлениях нагнетания теплоносителя (числа около кривых - давление в МПа). Выявлено, что наиболее выгодными являются режимы закачки с более низким значением давления.

Рис. 8. Интенсивность вымывания газогидрата и радиус полости в различные моменты виемени.

Рис. 9. Эволюция дебита газа на выходе и коэффициента выхода газа при различных значениях давления рв.

В разделе 3.2 рассматривается задача о вымывании газа из газогидрата посредством инжекцни теплой воды в канал, находящейся в газогидратном массиве, представляющий собой форму спирали. На рис. 10 изображена возможная технологическая схема процесса вымывания газа из газогидратного

массива. Предполагается, что забой полости представляет собой канал в виде спирали. Внешний канал предназначен для подвода теплоносителя на открытый участок полости. Теплоноситель, поднимаясь по забою, приводит к диссоциации газогидрат. В восходящий поток на этом участке при этом поступают газ и вода. Далее восходящий поток газа поднимается по вертикальному каналу и попадает в ловушку на поверхности воды.

В расчетах полагалось, что полость представляет собой канал в виде спирали радиусом равным шагу винтовой линии. Для параметров, определяющих режим работы системы добычи, принимались следующие значения: р^ = 5 МПа, = 3.5 МПа , Го(,)=300К.

На рисунках представлены результаты расчетов для двух случаев работы системы труб: пунктирная линия соответствует для полости в виде спирали, а сплошная линия - для вертикальной полости. На рис. И представлено распределение массовых расходов газа и воды в канале (числа на кривых выражают время в часах). Рис. 12 иллюстрирует эволюцию гидродинамических и температурных полей в каналах. Видно, что дебит газа в случае полости в виде спирали наибольший, что иллюстрирует рис. 13. На наш взгляд, это связано с тем, что более продолжительное время пребывания теплоносителя в такой полости приводит к более полной отдачи тепла и как следствие к большему дебита газа.

Также режим работы такой системы труб рассматривался при различной скорости закачки теплоносителя. Установлено, что режим с большей скоростью закачки =15 м/с теплоносителя реализуется при наибольшей добыче газа.

Тэп поноситель

Рис. 10. Технологическая схема процесса вымывания газа из газогидратного массива.

Рис. 11. Распределение вдоль системы труб массовых расходов газа и воды. Числ на кривых выражают время в часах.

Рис. 12. Распределение вдоль системы каналов гидродинамических и температур ных полей. Температура Та соответствует температуре стенки забоя.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В работе предложены технологические схемы и построены соответствующие теоретические модели по извлечению газа из подводных газогид-ратных массивов посредством циркуляции теплой воды через систему труб различных конфигураций. Изучены различные условия эксплуатации системы добычи с целью определения наиболее оптимальных режимов, обеспечивающих максимальный теплосъем от инжектируемого теплоносителя и стабильный дебит газа в длительный период. По результатам исследований могут быть сделаны следующие выводы:

1. Установлено, что со временем работы системы труб снижается дебит газа, хотя при заданном постоянном расходе теплоносителя, за счет смывания газогидрата, увеличиваются радиус полости и, следовательно, поверхность контакта между теплоносителем и газогидратным массивом. Это связано с тем, что увеличение радиуса приводит в свою очередь еще к снижению линейной скорости потока. Оказывается этот эффект уменьшения коэффициента теплопередачи из-за снижения скорости является более сильным, чем эффект увеличения поверхности полости. Вследствие этого, со временем происходит менее полная утилизация теплового запаса теплоносителя, а, следовательно, и уменьшение дебита газа.

2. Показано, что увеличение текущих значений коэффициентов теплопередачи (или числа Нуссельта) в два-три раза приводит к росту интенсивности теплопередачи от восходящего потока на стенки газогидратного массива и как следствие дает рост дебита газа более чем на 20% и 50% соответственно. Поэтому, для эффективной и стабильной работы системы труб в газогид-ратном массиве необходимо предусмотреть меры, способствующие наиболее полную утилизацию тепла закачиваемой воды (закрутка потока, выбора оптимальной геометрии канала, выбор режимов расхода закачиваемой воды и величин давления на входе и выходе каналов).

3. Численным моделированием установили следующее:

при значениях давления закачки р^ теплоносителя в диапазоне 6 + 12 МПа наиболее выгодный режим с точки зрения наибольшего дебита газа, оказался при значениях давлений в 6 МПа; вариация устьевого давления р{е) в диапазоне значений 0.5* 1.5 МПа показала режим, что с низким значением устьевого давления является также более выгодным; Это связано с тем, что в режиме при низких давлениях реализуются более высокие линейные скорости потока относительно стенки полости. С другой стороны при низких давлениях увеличивается перепад между температурой потока и температурой стенки полости, что в свою очередь обеспечивает более высокий теплосъем от инжектируемой воды.

4. Выгодным является, в плане наиболее полной утилизации тепла от инжектирующей жидкости эксплуатация полости с как можно более протяженным забойньм участком и, например, создание забойного участка в виде спирали.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Чиглинцева A.C. Численное моделирование добычи газа из газогидратно-го массива посредством инжекции теплой воды Международная математическая конференция «Теория функций, дифференциальные уравнения, вычислительная математика» посвященная памяти Алексея Федоровича Леонтьева // Тезисы докладов (1-5 июня, 2007г., г. Уфа.)

2. Шагалов В.Ш., Чиглинцева A.C. Численное моделирование добычи газа из газогидратного массива «ЭВТ в обучении и моделировании» VI Всероссийская научно-практическая конференция // Сборник научных трудов конференции. Бирск. 2007 г. С. 185-191.

3. Чиглинцева A.C., Шагапов В.Ш. К теории вымывания газа из газогидратного массива // Труды Института механики Уфимского научного центра РАН. Выпуск 5. / Под ред. М.А. Ильгамова, С.Ф. Урманчеева, C.B. Хаби-рова.- Уфа: Изд-во «Гилем», 2007. - 340 с.

4. Чиглинцева A.C., Шагапов В.Ш. Математическая модель вымывания газа из газогидратного массива циркуляцией теплой воды Всероссийская школа-конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых «Фундаментальная математика и ее приложения в естествознании» // Тезисы докладов математика (30 октября - 3 ноября 2007г., г. Уфа) С. 41.

5. Чиглинцева A.C., Шагапов В.Ш. Математическая модель вымывания газа из газогидратного массива циркуляцией теплой воды Всероссийская школа-конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых «Фундаментальная математика и ее приложения в естествознании» // Доклады математика (30 октября - 3 ноября 2007г., г. Уфа) С. 102-105.

6. Чиглинцева A.C., Шагапов В.Ш. К теории добычи газа из газогидратного массива циркуляцией теплой воды // Актуальные проблемы современной науки: Труды 3-го Международного форума (8-й Международной конференции молодых учёных и студентов 20-23 ноября 2007г.). Естественные науки. Часть 3: Механика. Машиностроение. Самара: Изд-во СамГТУ, 2007. С. 128-133.

7. Чиглинцева A.C. Шагалов В.Ш. Эксплуатация системы скважин в газогид-ратном массиве // Вестник БирГСПА. Бирск - 2007. С. 357-361.

8. Чиглинцева A.C. Анализ возможных режимов работы системы скважин в газогидратном массиве при добыче газа // Сборник тезисов, материалы Четырнадцатой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (ВНКСФ-14, Уфа): материалы конференции, тезисы докладов: В 1 т. Т. 1 - Екатеринбург - Уфа: издательство АСФ России, 2008. Стр. 530-531.

9. Чиглинцева A.C. Задача о депрессионном и тепловом воздействии на га-зогидратный пласт Наука в школе и вузе: Материалы научной конференции аспирантов и студентов. / Под общ. ред. Ш.Г. Зиятдинова. - Бирск: Бирск. гос. соц.-пед. акад., 2008. - Часть I. -218 с. 198-201.

10. Чиглинцева A.C., Шагалов В.Ш. Определение режимов эксплуатации систем добычи газа из газогидратных месторождений // Сборник статей научно-практической конференции «Обратные задачи в приложениях» Бирск 19-21 июня 2008 г. БирГСПА. Стр. 258-261.

11. Гильмиярова Л.Ф., Чиглинцева A.C., Шагапов В.Ш. Влияние осадочных пород при разработке газогидратных массивов // Сборник статей научно-практической конференции «Обратные задачи в приложениях» Бирск 1921 июня 2008 г. БирГСПА. Стр. 240-244.

12. Шагапов В.Ш., Чиглинцева A.C., Сыртланов В.Р. О возможности вымывания газа теплой водой из газогидратного массива. // Теплофизика высоких температур. Том 46, №6. стр. 911-918. (V.Sh. Shagapov, A.S. Chiglint-seva, V.R. Syrtlanov The Possibility of Washing-out the Gas from Gas Hydrate Deposit by Warm Water // Hight Temperature. 2008. V 46, № .6. P. 841-848).

Соискатель

Чиглинцева A.C.

Чиглинцева Ангелина Сергеевна

ТЕЧЕНИЕ ГАЗОЖИДКОСТНОГО ПОТОКА В КАНАЛАХ, НАХОДЯЩИХСЯ В ГАЗОГИДРАТНЫХ МАССИВАХ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Лицензия на полиграфическую деятельность 002037 от 08 ноября 2001 года, выданная Поволжским межрегиональным территориальным управлением Министерства Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций

Подписано в печать 15.11.2008 г. Гарнитура «Times». Печать на ризографе с оригинала. Формат 60x84 1/16, Уч.-изд.л. 1,16. Бумага писчая. Тираж 100 экз. Заказ № 101. Цена договорная.

452453, Республика Башкортостан, г. Бирск, ул. Интернациональная, д. 10. ГОУ ВПО «Бирская государственная социально-педагогическая академия» Отдел множительной техники БирГСПА

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Чиглинцева, Ангелина Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ВОПРОСОВ КАСАЮЩИХСЯ СТРОЕНИЯ, РАСПРОСТРАНЕНИЯ ГАЗОГИДРАТОВ НА ЗЕМЛЕ И ПРОБЛЕМ СВЯЗАННЫХ С ИХ РАЗЛОЖЕНИЕМ.

1.1. Некоторые сведения о газогидратах.

1.2. Исследования, посвященные изучению свойств, строения газогидратов, их роли в природных процессах и описанию методов и способов процесса разложения газогидратов.

1.3. Литературный анализ вопросов, связанных с теплообменом и течением газожидкостного потока в каналах.

Выводы по главе.

ГЛАВА 2. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ВОЗМОЖНОСТЬ ВЫМЫВАНИЯ ГАЗА ИЗ ГАЗОГИДРАТНОГО МАССИВА ЦИРКУЛЯЦИЕЙ ТЕПЛОЙ ВОДЫ.

2.1. Постановка задачи и основные уравнения.

2.2. Силовое и тепловое взаимодействия потока в полости с ее стенками.

2.3. Описание интенсивности вымывания газогидрата.

2.4. Приближенное описание температурных полей вокруг полости.

2.5. Граничные условия для гидродинамических и тепловых полей в системе труб.

2.6. Приведение уравнений к виду, удобному для численных расчетов.

2.7. Результаты расчетов.

2.8. Расчет энергетических затрат на разложение газогидрата при работе системы труб в газогидратном массиве.

Выводы по главе.

ГЛАВА 3. АНАЛИЗ НЕКОТОРЫХ ВОЗМОЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ДОБЫЧИ ГАЗА ИЗ ГАЗОГИДРАТНОГО МАССИВА.

3.1. О возможности вымывания газа из газогидратного массива.

3.1.1. Постановка задачи и основные уравнения.

3.1.3. Результаты расчетов.

3.2. Эксплуатация в газогидратном массиве канала, представляющего собой спираль.

3.2.1. Постановка задачи и основные уравнения.

3.2.2. Результаты расчетов.

Выводы по главе.

Введение диссертация по механике, на тему "Течение газожидкостного потока в каналах, находящихся в газогидратных массивах"

Актуальность темы. Все возрастающий интерес к проблеме газогидратов связан с признанием того факта, что в перспективе природные газогидраты могут стать новым источником природного газа благодаря значительным ресурсам, неглубокому залеганию и концентрированному состоянию в них газа. Кроме того, процесс разложения газогидратов играет важную роль в глобальных природных процессах. За последние десятилетия накоплен большой объем информации по распространению скоплений газа в твердом газогидратном состоянии. Имеются сведения о более чем двухсот газогидратных залежей, выявленных как в недрах Земли, так и на дне Мирового океана и распространенных по всему миру [16, 21, 32, 45], доступные большинству стран мирового сообщества. Потенциальные ресурсы гидратированного газа оцениваются специалистами в 1.5x1016 м3 [12, 44, 46]. К настоящему времени разведанные запасы углеводородного сырья (в основном метана) в газогидратном виде весьма велики и заметно превышают запасы природного газа в свободном состоянии [62, 64, 65]. В связи с этим за последние годы резко возрос интерес к исследованиям и разработкам технологий, позволяющих использовать широко распространенные в природе газовые гидраты в виде альтернативного углеводородного сырья. Поэтому многие промышленно развитые страны рассматривают природные газогидраты в качестве реального нетрадиционного источника углеводородов. При воздействии на них полями различного рода (тепловыми, полями давлений и др.) и происходящими вследствие этого фазовыми переходами связан с появлением нетрадиционных источников природных энергоресурсов (углеводородных, геотермальных), заключенных в естественных подземных накопителях.

До недавнего времени газогидраты воспринимались лишь как помеха при транспортировке газа: ведь вызванная ими остановка систем транспорта газа на несколько часов грозит полным перекрытием трубопровода. Однако теперь, когда найдены способы использовать полезные свойства газогидратов, появление гидратного газа на мировом газовом рынке может быстро и существенно изменить всю ситуацию в сфере энергоснабжения различных регионов Земли. Со времени обнаружения первых образцов природных газогидратов прошло всего 40 лет.

Противоречия. Недостаточная и неполная проработка методов и способов извлечения газа из подводных газогидратных отложений.

Проблема. Вымывание газа из газогидратного массива посредством инжекции теплой морской воды. Моделирование процессов разложения газогидрата и течение двухфазного потока в системе труб.

Тема. Течение газожидкостного потока в каналах, находящихся в газогидратных массивах.

Объект: Процесс вымывания газа из газогидратного массива.

Предмет: Моделирование движения двухфазного потока в канале, находящегося в газогидратном пласте.

- построить и развить теоретическую модель, которая описывает извлечение газа из подводных газогидратных массивов путем инжекции теплой воды через систему труб;

- установить наиболее оптимальные режимы, обеспечивающие максимальный теплосъем от инжектируемого теплоносителя и стабильный дебит газа в длительный период.

Гипотеза: Для разработки технологий эффективной добычи газа из газогидратного массива путем инжекции теплой морской воды, а также влияние начальных параметров, определяющих состояние закачиваемой воды, прогнозирование возможных благоприятных и экономически выгодных энергетических затрат как технологических параметров, так и начальных условий, необходимо построение адекватных теоретических моделей, расширяющих теоретические представления об особенностях теплофизических и гидродинамических процессов течения газожидкостного потока в каналах, находящихся в газогидратном массиве.

Задачи:

- описание движения двухфазного течения в каналах, находящихся в газогидратном массиве;

- выявление эффективных условий добычи газа с точки зрения энергетических затрат;

- установление благоприятных режимов работы системы труб в газогидратном массиве,

- определение влияния различных начальных условий на разложение газогидрата, определяющих начальное состояние закачиваемой воды, а также интенсивности воздействия на динамику гидродинамических и температурных полей в газогидратной полости;

- разработка возможных принципиальных технологических схем добычи газа из газогидратного массива.

Методологическую основу исследования составляют основные физико-химические и геологические свойства. Значительные усилия в этом направлении были сделаны следующими исследователями: фундаментальные по физико-химическим свойствам газовых гидратов Д. В. Дэвидсон, 1973, 1984; Ж. А Джеффи (1967, 1969, 1984); по строению и устойчивости водных клатратов - Ю. А. Дядин и К. А. Удачин (1987); детальное изложение о газогидратах представлено в работах следующих авторов: Ю. Ф. Макогон (1974, 1985) [11, 42, 43, 98], С. Ш. Бык (1980) [11], Е. Берец (1983), М. Балла-Ачс (1983), А. Г. Гройсман [18], В. А Истомин [28, 29]; В. Г. Квон; Е. Д. Слоан (1990); Н. В. Черский [82], В. П. Царев, С. П. Никитин, Э. Б. Бухгалтер [10], Э. А. Бондарев [6, 7], Б. В. Дяггярев, А. Г. Малышев в этих работах наибольшее внимание уделяется непосредственно вопросам перспектив гидратоносности северных регионов России, а также техногенного гидратообразования. Монографии Шредера (1925), Фроста и Дитона (1946), Быка С.Ш. и Фоминой В.И. (1970) [11]. В книги Истомина В. А. и Якушева В. С. [27] предпринята попытка обобщить наиболее интересные результаты фундаментальных исследований газогидратов, чтобы выявить действительную роль газогидратов в различных природных процессов.

К монографиям можно также с полным основанием отнести серию статей Штакельберга и сотрудников (1954), в которых обобщены данные по условиям образования газогидратов, рассмотрены вопросы их термодинамики, эффекты стабилизации и т.д. А также фундаментальную работу Ван-дер-Ваальса (внука) и Платтеу (1959). В книге [11] сделана первая попытка рассмотреть и обобщить теоретические основы процесса гидратообразования, а также систематизировать различные их свойства.

Вместе с тем, появилось в настоящее время значительное количество принципиально новых экспериментальных и теоретических исследований по газогидратам, выполненных как в России, так и за рубежом. К их числу следует отнести полный анализ диаграмм гетерогенного равновесия в газогидратных системах, подробное рассмотрение возможностей современной теории газогидратов применительно к определению ряда их физико-химических свойств (состав твердой фазы, вычисление тепловых эффектов гидратообразования, влияние давления на характер диаграмм гетерогенного образования, вычисление констант распределения в системе газ-газогидрат и т.д.).

Методы исследования: теоретические (анализ, синтез, обобщение, аналогия и др.); численные методы при обработке полученных данных.

Этапы исследования:

1. Констатирующий-, изучение научной литературы по проблеме исследования, анализ статей, определение исходных положений исследования, проверка достоверности полученных данных;

2. Моделирования: Поиск теоретической базы к построению модели;

3. Контроля: Подвергание построенной модели дополнительной проверки, систематизация, обработка и обобщение всех результатов исследования;

4. Итоги: Выводы, обоснование новых идей.

Научная новизна заключается в следующем:

• описано движение двухфазного течения в каналах, находящихся в газогидратных массивах;

• получены условия разложения газогидрата при различных способах воздействия на газогидратную залежь;

• установлены основные закономерности разложения газогидратов в зависимости от исходных параметров закачки теплой воды в газогидратный пласт.

Достоверность результатов диссертации основана на использовании фундаментальных уравнений и методов механики сплошных сред; корректной теоретической постановкой задач, а также получением решений, непротиворечащих общим гидродинамическим и термодинамическим представлениям.

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

1. Международная математическая конференция «Теория функций, дифференциальные уравнения, вычислительная математика» посвященная памяти Алексея Федоровича Леонтьева (1-5 июня, 2007г., г. Уфа.);

2. VI Всероссийская научно-практическая конференция «ЭВТ в обучении и моделировании» (20-21 апреля 2007, г. Бирск);

3. Всероссийская конференция «Механика и химическая физика сплошных сред» (26-28 июня, Бирск, 2007);

4. 3-й Международный форум - КОНКУРС «Актуальные проблемы современной науки» (г. Самара, 20-23.11.07);

5. Всероссийская школа-конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых «Фундаментальная математика и ее приложения в естествознании» (30 октября - 3 ноября 2007 г., г. Уфа);

6. ВНКСФ-14 Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых, 27 марта-3 апреля г. Уфа, 2008г.;

7. Научно-практическая конференция аспирантов и студентов «Наука в школе и вузе». БирГСПА 14-18 апреля 2008г.;

8. Всероссийской научно-практической конференции «Обратные задачи в приложениях», 19-20 июня 2008г. БирГСПА;

9. Семинар «Проблемы математики в промышленности и экономике» 3031 октября г. Бирск, 2008г.

Кроме того, результаты работы докладывались на семинарах I проблемной лаборатории математического моделирования и механики сплошных сред под руководством профессора С.М. Усманова и В.Ш. Шагапова.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 12 работах:

1. Чиглинцева А.С. Численное моделирование добычи газа из газогидратного массива посредством иижекции теплой воды Международная математическая конференция «Теория функций, дифференциальные уравнения, вычислительная математика» посвященная памяти Алексея Федоровича Леонтьева // Тезисы докладов (1-5 июня, 2007г., г. Уфа.)

2. Шагапов В.Ш., Чиглинцева А.С. Численное моделирование добычи газа из газогидратного массива «ЭВТ в обучении и моделировании» VI Всероссийская научно-практическая конференция // Сборник научных трудов конференции. Бирск. 2007 г. С. 185-191.

3. Чиглинцева А.С., Шагапов В.Ш. К теории вымывания газа из газогидратного массива // Труды Института механики Уфимского научного центра РАН. Выпуск 5. / Под ред. М.А. Ильгамова, С.Ф. Урманчеева, С.В. Хабирова.- Уфа: Изд-во «Гилем», 2007. - 340 с.

4. Чнглннцева А.С., Шагапов В.Ш. Математическая модель вымывания газа из газогидратного массива циркуляцией теплой воды Всероссийская школа-конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых «Фундаментальная математика и ее приложения в естествознании» // Тезисы докладов математика (30 октября - 3 ноября 2007г., г. Уфа) С. 41.

5. Чиглинцева А.С., Шагапов В.Ш. Математическая модель вымывания газа из газогидратного массива циркуляцией теплой воды Всероссийская школа-конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых «Фундаментальная математика и ее приложения в естествознании» // Доклады математика (30 октября - 3 ноября 2007г., г. Уфа) С. 102-105.

6. Чиглинцева А.С., Шагапов В.Ш. К теории добычи газа из газогидратного массива циркуляцией теплой воды // Актуальные проблемы современной науки: Труды 3-го Международного форума (8-й Международной конференции молодых учёных и студентов 20-23 ноября 2007г.). Естественные науки. Часть 3: Механика. Машиностроение. Самара: Изд-во СамГТУ, 2007. С. 128-133.

7. Чиглинцева А.С. Шагапов В.Ш. Эксплуатация системы скважин в газогидратном массиве // Вестник БирГСПА. Бирск - 2007. С. 357-361.

8. Чиглинцева А.С. Анализ возможных режимов работы системы скважин в газогидратном массиве при добыче газа // Сборник тезисов, материалы Четырнадцатой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (ВНКСФ-14, Уфа): материалы конференции, тезисы докладов: В 1 т. Т. 1 - Екатеринбург - Уфа: издательство АСФ России, 2008. Стр. 530-531.

9. Чиглинцева А.С. Задача о депрессионном и тепловом воздействии на газогидратный пласт Наука в школе и вузе: Материалы научной конференции аспирантов и студентов. / Под общ. ред. Ш.Г. Зиятдинова. -Бирск: Бирск. гос. соц.-пед. акад., 2008. - Часть I. -218 с. 198-201.

Ю.Чиглинцева А.С., Шагапов В.Ш. Определение режимов эксплуатации систем добычи газа из газогидратных месторождений // Сборник статей научно-практической конференции «Обратные задачи в приложениях» Бирск 19-21 июня 2008 г. БирГСПА. Стр. 258-261.

11 .Гильмиярова Л.Ф., Чиглинцева А.С., Шагапов В.Ш. Влияние осадочных пород при разработке газогидратных массивов // Сборник статей научно-практической конференции «Обратные задачи в приложениях» Бирск 1921 июня 2008 г. БирГСПА. Стр. 240-244.

12.Шагапов В.Ш., Чиглинцева А.С., Сыртланов В.Р. О возможности вымывания газа теплой водой из газогидратного массива. // Теплофизика высоких температур. Том 46, №6. С. 911-918. (V.Sh. Shagapov, A.S. Chiglintseva, V.R. Syrtlanov The Possibility of Washing-out the Gas from Gas Hydrate Deposit by Warm Water // High Temperature. 2008. V 46, № .6. P. 841-848).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Работа изложена на 107 страницах и иллюстрирована 24 рисунками. Список литературы содержит 112 наименований.

Заключение диссертации по теме "Механика жидкости, газа и плазмы"

Основные результаты и выводы

В работе предложены технологические схемы и построены соответствующие теоретические модели по извлечению газа из подводных газогидратных массивов посредством циркуляции теплой воды через систему труб различных конфигураций. Изучены различные условия эксплуатации системы добычи с целью определения наиболее оптимальных режимов, обеспечивающих максимальный теплосъем от инжектируемого теплоносителя и стабильный дебит газа в длительный период. По результатам исследований могут быть сделаны следующие выводы:

2. Показано, что увеличение текущих значений коэффициентов теплопередачи (или числа Нуссельта) в два-три раза приводит к росту интенсивности теплопередачи от восходящего потока на стенки газогидратного массива и как следствие дает рост дебита газа более чем на 20% и 50% соответственно. Поэтому, для эффективной и стабильной работы системы труб в газогидратном массиве необходимо предусмотреть меры, способствующие наиболее полную утилизацию тепла закачиваемой воды (закрутка потока, выбора оптимальной геометрии канала, выбор режимов расхода закачиваемой воды и величин давления на входе и выходе каналов).

3. Численным моделированием установили следующее: при значениях давления закачки теплоносителя в диапазоне

6 -И 2 МПа наиболее выгодный режим с точки зрения наибольшего дебита газа, оказался при значениях давлений в 6 МПа; вариация устьевого давления р{е] в диапазоне значений 0.5 ч-1.5 МПа показала режим, что с низким значением устьевого давления является также более выгодным; Это связано с тем, что в режиме при низких давлениях реализуются более высокие линейные скорости потока относительно стенки полости. С другой стороны при низких давлениях увеличивается перепад между температурой потока и температурой стенки полости, что в свою очередь обеспечивает более высокий теплосъем от инжектируемой воды.

4. Выгодным является, в плане наиболее полной утилизации тепла от инжектирующей жидкости эксплуатация полости с как можно более протяженным забойным участком и, например, создание забойного участка в виде спирали.

Список источников диссертации и автореферата по механике, кандидата физико-математических наук, Чиглинцева, Ангелина Сергеевна, Бирск

1. Бабкин А.В., Селиванов В.В. Основы механики сплошных сред. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004.

2. Басниев КС., Дмитриев Н.М., Розенберг Г.Д. Нефтегазовая гидромеханика М. Ижевск: ИКИ, 2005. - 544 с.

3. Басниев КС., Кочина И.Н., Максимов В.М. Подземная гидромеханика: Учебник для вузов. М.: Недра, 1993. 416 с.

4. Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Движение жидкостей и газов в природных пластах. М.: Недра, 1984. 211 с.

5. Богасловский С.В. Физические свойства газов и жидкостей: Учеб. Пособие / СПбГУАП. СПб., 2001. 73 с.

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

7. 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.

8. Брусиловский А.И. Фазовые превращения при разработке нефти и газа М.: ИД «Граль», 2002, 579 с.

9. Брюховег\кий О.С. Основы гидравлики: Учеб. для техникумов. -М.: Недра, 1991.-156 с.

10. Бухгалтер Э.Б. Гидраты природных и нефтяных газов. // Итоги науки и техники. Сер. Разработка нефтяных и газовых месторождений. М.: ВИНИТИ, 1984. С. 63-126.

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

12. Васильев В.Г., Макогон Ю.Ф., Требин Ф.А. и др. Свойство природных газов находиться в земной коре в твердом состоянии и образовыватьгазогидратные залежи // Открытия в СССР, 1968-1969 гг.: Сборник. М.: ЦНИИПИ, 1970.

13. 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.

14. Гиматудинов Ш.К. Физика нефтяного и газового пласта М.: Недра, 1971,310 с.

15. Гольдштик М.А. Вихревые потоки. Новосибирск.: Нука, 1981. 366 с.

16. Гранин Н.Г., Гранина Л. 3. Газовые гидраты и выходы газов па Байкале // Геология и Геофизика. — 2002. —Т. 43. — № 7. — С. 629—637

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

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

19. Дубина М.Н., Красовицкий Б.А., Лозовский А.С., Попов Д.С. Тепловое и механическое взаимодействие инженерных сооружений с мерзлыми грунтами. Новосибирск: Наука, 1977.

20. Дучков А.Д. Газогидраты метана в осадках озера Байкал // Рос. хим. ж., 2003, т. XLVII, №3.

21. Дядин Ю. А., Гущин А.Л. Газовые гидраты // Соросовский Образовательный Журнал. 1998. №3.

22. Дядин Ю.А., Манаков А.Ю. Газовые гидраты при высоких давлениях// Рос. хим. ж., 2003, т. XLVII, №3. С. 28-42

23. Загорученко В.А, Журавлев A.M. Теплофизические свойства газообразного и жидкого метана, 1969. — 237 с.

24. Закиров С.Н., Лапук Б.Б. Проектирование и разработка газовых месторождений. -М.: Недра, 1974, 376 с.

25. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / Под ред. М.О. Штейнберга. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1992.- 672с.

26. Исаченко В.П. u др. Теплопередача. Учебник для вузов, Изд. 3-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1975. 488 с.

27. Истомин B.C., Якушев B.C. Газовые гидраты в природных условиях. -М.: Недра, 1992,-236 с.

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

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

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

31. Каневская Р.Д. Математическое моделирование гидродинамических процессов разработки месторождений углеводородов М.-Ижевск: ИКИ, 2002, 140 с.

32. Клерке Я, Земская Т.И., Хлыстов О.М., Гранин Н.Г., Батист М. Газогидраты пресноводного океана. // ДАН. 2003. - Т. 393. - № 6. - С. 822 - 826.

33. Красовицкий Б.А. Применение метода последовательных приближений к задаче о протаивании мерзлого грунта вокруг газовой скважины. // Изв. вузов. Нефть и газ. 1971. №6. С. 37-41.

34. Кузнецов Ф.А., Истомин В.А., Родионова Т.В. Газовые гидраты: исторический экскурс, современное состояние, перспективы исследований. // Рос. хим. ж., 2003, т. XLVII, №3. С. 5-18

35. Кутателадзе С.С., Боришанскии В.М. Справочник по теплопередачи. 1958

36. Кутателадзе С. С., Накоряков В.Е. Тепломассобмен и волны в газожидкостных системах. Новосибирск: Наука, 1984.

37. Лабунцов Д.А., ЯговВ.В. Механика двухфазных систем: Учебное пособие для вузов М.: Издательство МЭИ, 2000. - 374 с.

38. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М.: Наука, 1986.

39. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Дрофа, 2003. - 732 с.

40. ЛапукБ.Б. Теоретические основы разработки месторождений природных газов Москва-Ижевск: ИКИ, 2002, 296 с.

41. Макогон Ю.Ф. Гидраты природных газов. М., Недра, 1974.

42. Макогон Ю.Ф. Газовые гидраты, предупреждение их образования и использование. М.: Недра. 1985. 208 с.

43. Макогон Ю.Ф. Природные гидраты: открытие и перспективы. // Газовая промышленность. -2001. — № 5. С. 10-16.

44. Макогон Ю.Ф. Природные газовые гидраты: распространение, модели образования, ресурсы. // Рос. хим. ж., 2003, т. XLVII, №3. С. 70 79

45. Макогон Ю.Ф., Требнн Ф.А., Трофимук А.А. Обнаружение залежей природного газа в твердом гидратном состоянии. / ДАН СССР. М., 1971. Т.196. Кн.1.

46. Матвеева Т.В., Соловьев В.А. Газовые гидраты Охотского моря: закономерности формирования и распространения. // Рос. хим. ж., 2003, т. XLVII, №3. С. 101-111.

47. Мирзаджанзаде А.Х., Кузнецов О.Л., Басниев К.С., Алиев 3. С. Основы технологи добычи газа М.: Недра, 2003, 881 с.

48. Митрофанова О.В. Гидродинамика и теплообмен закрученных потоков в каналах с завихрителями (Аналитический обзор). // Теплофизика высоких температур. 2003. Т. 41. №4. с. 587-633.

49. Михеев М.А., Михеева КМ. Основы теплопередачи. Изд. 2-е, стереотип. М., «Энергия», 1977. 344 с.

50. Мищенко И. Т. Скважинная добыча нефти: Учебное пособие для вузов. -М: ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2003.-816 с.

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

52. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. М.: Наука, 1987. Ч. 2. — 360 с.

53. Нигматулин Р.И. Механика сплошной среды: Учебное пособие. Ч. 1 Тюмень, 1989.- 161 с.

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

55. Петухов Б. С. Вопросы теплообмена. Избранные труды. М.: Наука, 1987. 278 с.

56. Пирвердян A.M. Физика и гидравлика нефтяного пласта. -М., Недра, 1982, 192 с.

57. Прандтлъ Л., Титъенс О. Гидро- и аэромеханика. Т. 2. Движение жидкостей с трением и технические приложения. Москва-Ленинград. 1935.

58. Пыхачев Г.Б., Исаев Р.Г. Подземная гидравлика. Учебное пособие. М., «Недра», 1972, с. 360

59. РаузХ. Механика жидкости, 1967.

60. 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.

61. СедоеЛ.И. Механика сплошной среды. Т. 1, 2. СПб.: Лань, 2004.

62. Соловьев В.А. Газогидратоносность недр Мирового Океана // «Газовая промышленность», 2001 г., №12.

63. Соловьев В.А. Природные газовые гидраты как потенциальное газовое ископаемое. // Рос. хим. ж., 2003, т. XLVII, №3. С. 59-69

64. Справочник по теплопроводности жидкостей и газов/ Н.Б. Варгавтик, Л.П. Филиппов А.А., Тарзиманов, Е.Е. Тоцкий. М.: Энергоатомиздат, 1990. -352 с.

65. Стрижов И.Н., Ходанович И.Е. Добыча газа Москва-Ижевск: ИКИ, 2003, 376с.

66. 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.

67. Тер-Саркисов P.M. Разработка месторождений природных газов М.: Недра, 1999, 660 с.

68. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1972.

69. Тохиди Б., Андерсон Р., Масуоди А, Арджманди Дэ/с., Бургас Р., Янг Дж. Газогидратные исследования в университете Хериот-Ватт (Эдинбург). // Рос. хим. ж., 2003, т. XLVII, №3. С. 49-58.

70. Трубопроводный транспорт нефти и газа: Учеб. для вузов/ Р.А. Алиев, В. Д. Белоусов, А. Г. Немудров и др. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1988.-368 с.

71. Уонг X. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров: Пер. с англ. / Справочник. М.: Атомиздат, 1979. - 216 с.

72. Федоров К.М., Вольф А.А. Некоторые задачи о разложении гидратов углеводородных газов в природных пластах // Итоги исследований ТФ ИТПМ СО РАН. Тюмень, 2001. -№ 8. - С. 123-129.

73. Хасанов М.М., Мирзаджанзаде А.Х., Бахтизин Р.Н. Моделирование процессов нефтегазодобычи Москва-Ижеск: ИКИ, 2004, 368 с.

74. Хъюитт Г., Баттерворс Д. Теплопередача в двухфазном потоке. М.: Энергия, 1980.

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

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

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

78. Чарный И.А. Подземная гидрогазодинамика М.: Гос. научно техническое издательство нефтяной и горно-топливной литературы, 1963, 397 с.

79. Чарный И.А. Неустановившееся движение реальной жидкости в трубах. M.-JL: Государственное издательство технико-теоретической литературы. 1951,223 с.

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

81. ЧисхолмД. Двухфазные течения в трубопроводах и теплообменниках. М.: Недра, 1986.

82. Шагапов В.Ш., Сыртланов В.Р. Диссоциация гидратов в пористой среде при депрессионном воздействии. // ПМТФ. 1995. - Т. 36. - №4. - С. 120130.

83. 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.

84. Шагапов В.Ш., Мусакаев Н.Г. Теоретическое моделирование работы газонефтяной скважины в осложненных условиях. // Прикладная механика и техническая физика. 1997. Т. 38. № 2. С. 125-134.

85. Шагапов В.Ш., Чиглинцева А.С., Сыртланов В.Р. О возможности вымывания газа теплой водой из газогидратного массива. // Теплофизика высоких температур. 2008, Т.46, №6, с. 911-918.

86. Щелкачев В.Н, Лапук Б.Б. Подземная гидравлика. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001, 736с.

87. Якушев B.C., Перлова Е.В., Махонина Н.А., Чувилин Е.М., Козлова Е.В. Газовые гидраты в отложениях материков и островов. // Рос. хим. ж., 2003, т. XLVII, №3. С. 80-90.

88. Bemer Dale, Gerwick B.C. Hydrates for Transport of Stranded Natural Gas. // Paper SPE 84225, presented at the SPE Annual Technical Conference and Exhibition held in Denver, Colorado, U.S.A, 5-8 October 2003.

89. Collett T. S. Gas Hydrates as a Future Energy Resource. // Geotimes V. 2004. 49(11): P. 24-27.

90. Goodman J. The heat balance integral and its application to problems involving change of phase. // Trans. Soc. Mech. Eng. 1958. V.80. P. 335^142.

91. Kantzas A. P., D. F. Marentette, D. See, I. Adamache F. I. Mclntyre, P. M. Sigmimd, and A. George Optimization of Vertical Miscible Flood Performance through Cyclic Pressure Pulsing. // J. Canadian Petrol. Tech. 1994. V. 33(7): P. 31-36.

92. Kvenvolden K. A. Methane Hydrate a Major Reservoir of Carbon in the Shallow Geosphere. // Chem. Geol. 1988. V. 71 (1-3): P 41-51.

93. Lerche Ian. Estimates of Worldwide Gas Hydrate Resources. // Paper OTC 13036, presented at the 2001 Offshore Technology Conference in Houston, Texas, 30 April — 3 May 2001.

94. Makogon Y.F., Makogon T.Y., Holditch A.S. Gas Hydrate Formation and Dissociation with Termodynamic and Kinetic Inhibitors. // SPE 56568,presented at the 1999 SPE Annual Technical Conference and Exhibition held in Houston, Texas, 3-6 October 1999.

95. Tang L. G., R. Xiao, C. Huang, Z. P. Feng, and S. S. Fan "Experimental Investigation of Production Behavior of Gas Hydrate under Thermal Stimulation in Unconsolidated Sediment. // Energy Fuels. 2005. 19 (6): P. 2402-2407.

96. Tohidi В., R. Anderson, M. B. Clennell, R. W. Burgass and A. B. Biderkab Visual Observationof Gas-Hydrate Formation and Dissociation in Synthetic Porous Media by Means of Glass Micromodels. // Geology. 2001. 29(9): P. 867-870.