Теплофизические особенности взаимодействия высокочастотного электромагнитного поля с газогидратной средой тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

ВАЗЯИТСКШ! ГОСУДАРСТВЕНЕН УНШРСИШ

рГ6 Ой

~ НО Я пропах рукопает

ШШШ ¡ГРИНА ГТИГОРШНА

уда 532.546,638.481

ТШОЕШЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ЗЛЕКТРОШГНИТНОГО ПОЛЯ С ГАВОГИЯРАТ!ЮЯ СРЕДОЙ. 01.04.14 - топлофгшша а молекулярная фазнка

Автореферат диссертации па ооискаяве ученой степени . кавдвдага фззшо-*твтттваш паук

Уфа 1995 г.

ШС;о?б шадшад ва кф№ Ф»зш® к гаофишм

Бвщедкдого государатраиваго уядоряпгв?» ; •

Нздчиф рщдаедв?*«.» щ, корр. ?Ш1 Щ Ай ге, доктор фзадесо-матешичаРКЯХ тт,

ррофзссор СВДКИ» ©.Л.

. Щщтщть опдовдиш доктор юдащносках наук, профессор

евдшрв А.И. »

доктор ^аана-ыйтьцатвче сжзд вади профессор Гумаров Н.А.

Еадавд оргенашщ: Икоту« изшкка шатофаш« едотеи (Зверского отделения Р1Н

ржщта роо7ос7б9 " ИР&блз 1895 г. в № иаседащн Шзцьшшфоадщого оовата по «евдюфвдщи и. икэтлириой &шз иря Втщуот4 гооудорогвгщюи тшрсвтвгв , (ш£фр Н таиа.ю) по едрео?» Шхщ, Уфа - щ, р. ерунза* за, Ш< £(6 .

с даоовртадае* могщо озвакокщьоя в йааяиотэка Бавщхэдга государственного унаесрсв!ета - .

• №орорр»? разослда »<¿3 » 1095 г.

Учеий секретаре Оцавдалдакровашого

й,

Цм-

сове та 4 ¡сандадМ тёхиаЧбсках. шун, . ,, ДОЦан* ^/¡¿¿Ч Ковалева Л.А.

ОБЩАЯ ХДРАКТЕРИСТШСЛ РАБОТЫ

Актуальность теш.

Бурно развиванцаяся газодобнващая промналенность поставила перед исследователями задачу глубокого изучения газогидратоа О целью разработки методов прэдупревдения их. • образования и накопления в газопроводах и аппаратах при добыче, переработки й транспорте газа.

В настоящее время газодобынавдиэ центри перемещаются в районы, удаленные от потребителя, со олоизыми климатическими условия,®. Проблемз га,гратшх пробок в. различных системах трубопроводов встает в перед нефтедобывающей промышленность!) Крайнего Севера. Сложные природные условия этих районов, наличие зоны вечной мерзлота создают благоприятные .условия для образования гидратов.

Помимо этого, вследствие ограниченности запаоов традиционных видов углеводородного сырья, к газовым гидратам в последнее время относятся на только как к фактору, осложняющему освоение обычных местороадений нефти, газа и других полезных ископаемых, но, главным образом, как к нетрадиционному, альтернативному источнику углеводородного сырья.

Разработка газогидратаых залегай традиционными методами недостаточно эффективна, в частности, из-за низких коллекторских свойств гидратонасыщенных пород и малой теплопроводности.

В связи с вышесказанным, представляет научный и практический интерес поиск принципиально новых, более аффективных' методов разработки газогидратаых залетай и борьбы с гидратообразованием.

Одним из таких методов может оказаться воздействие на гидратосодержащий шгаст высокочастотным электромагнитным (ВЧ ЭИ) нолем, имощим ряд принципиальных отличий по ' сравнению с традационними методами. Во-первых, энергия б пласт вводится через ВЧ ЭМ волны, а не посредством гидродинамических методов или теплопередачи.- В результате взаимодействия гидратосодеряащей пористой горной города с мощаш ВЧ ЗУ полем в продуктивном пласте возникают распределенные по объему источники тепла, пондеромоторные сила, моменты сил . электромагнитного происхождения. Благодаря этому, и всЛедвие глубокого

проникновения ЗМ волн в пласт, ОМ излучение обеспечивает Оолее высокую скорость к равкоморность нагрева гидратосодеркащей среда, чем другие вида теплового воздействия. Во-вторшс, нали-те мощного ВЧ ЭМ поля оказывает существенное влияние на поверхностное натяжение, электрокапиллярнш, . электрокинеткческие эффекты, а также па процессы диффузии, адсорбции и фильтрации в пористой среда. И в-третьих, ЭМ поле должно существенно влиять на процессы образования и разложения гидратов.

Цель работы. Экспериментальное и теоретическое исследование взаимодействия электромагнитных полей с газогидратными системами и гидратосодеркадам пластом с неоднородными электрофизическими характеристиками, зависящими от координат.

Научная новизна. Проведено теоретическое исследование влияния ВЧ электромагнитного поля на процессы гидратообразования с учетом дисперсии. Получено выражение для степени заполнения газогидрата, выращиваемого в прису-ствии ВЧ ЭМ поля.

Впервые проведено экспериментальное исследование влияния электрического шля на процессы гидратообразования.

Изучены диэлектрические свойства гидоэта углекислого газа, которые, в силу общности . молекулярного строения, могут быть обобщены на гидраты основных компонентов природного газа.

Получены плотности распределенных источников тепла в газогидратнок пласте, содержащем протяженную область фазового перехода с неоднородными электрофизическими характеристиками, зависящими от координат.

Разработана новая математическая модель воздействия ВЧ ЭМ поля на газогидрагннй пласт с неоднородными электрофизическими характеристиками и проведено численное исследование.

Получены критерии подобия процесса взаимодействия ВЧ ЭМ поля с гидратосодержащей средой с зависящими от координат электрофизическими характеристиками.

Предложено использование ВЧ ЭМ излучения. для борьба с повторным гидратообразованием с учетом зависимости, определящей радиус зовы повторного гидратообразования.

Практическая ценность работы. Экспериментально подтвержденный эффект существенного влияния элэктрического цоля на процессы образования гидратов указывает на эффективность применения различного вида электромагнитных шлей для борьбы с

Ч

гидратообразованием ii разрабоют газогидратша залегай.

Получению значения для относительной диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь, частотна п температурных зависимостей диэлектрических характеристик газогидратов, могут дать информацию oö особенностях их молекулярной струг/туры. Указанные диэлектрические характеристики необходимы такаю для численных расчетов основных технологических показателей воздействия БЧ ОМ полей на газогидратные системы.

IIa основе численных исследований но воздействию ЭМ соля па пласт могут бить разработаны метода шшшерного расчета основных технологических показателей разработки газогидрагной з&лэхн.

Предлокен и задщен авторсим свидетельством способ добыча газа, предусматривал^ использование анэргии ВЧ 34 поля для предотвращения повторного гидратоосразования.

Апробация работы. Основные результаты работа били доложены на 3 научных конференциях и семинарах, среди которых: пкола -семинары но проблемам трубопроводного транспорта" (Уфа, ноябрь 1990 г.; Уфа, ноябрь 1994 г.); IX Республиканская научно -техническая конференция молодых ученых и специалистов по проблемам сбора, подготовки и транспорта нефти н нефтепродуктов по трубопроводам (Уфа, 1991 г.); I Научная конференция молодых' ученых - физиков Республики Башкортостан (Уфа, ноябрь 1994 г.).

Объем и структура работы. Диссертационная работа сбцш объемом страниц состоит из введения, шести глав,

заключения, содержит /// страниц осношого машинописного текста, 0/ таблицы ц _5У_ рисунков, список литературы содержит 7f наименование.

Краткое содержание работы

Во введении обсукдается актуальность исследований ц сфорлулирована цель диссертационной работы, раскрывается научная новизна и охарактеризованы основные результаты работы.

В первой главе приводится обзор экспериментальных исследований влияния различных факторов и полей на процессы гадратообразоЕания. Обзор диэлектрических свойств газових гидратов как свойств, необходимых для описания взаимодействия гидратосодвряатей порода о электромагнитным полам. Обзор

5

теоретических ксмодований " процессов тепло- н щссопереноса, щлздщс маета при разработке газогрдратшх залапай.

В работах Чашпшокого Л,, Требина Ф.А., Макогона D.O.,. Коратаава Ю.П., Схадяхо А,И., Шздшша С,П., Сайфаева Т.Д., Чарскорр II,В,, Краснова A.Á., Клименко А.П., Мусаева P.M. в др. ексдаршевталщо изучена различные факторы, окадивагдиэ шзшиа-на кривую фазового равновесия газогидратов, Однако, кроме работ. Навогона В.®. и Добркансвдго В.Г., посвященных изучению влияния, из процессы гндратообразовашш магнитного поля, практически нет. работ но вксперишн^алыюму исследованию влияния физических полей на кинетику гидратообразования, в том числе электрического и ВД SM. В работа Саяхова Ф.Л, и Нззмутдшюва Ф.Ф. указывается ыа теоретическое обоснованна возможности влияния электромагнитного поля на кривые фазового равновесия гидратов.

Диэлектрические свойства клатратщх образований в большей степени изучались зарубежными учеными. Основныа результата атих исследований приведены в обзора Девидсона. Главная идея этой работы состоит в том, что гидрат - это слабопроводящвй немагнитный.диэлектрик с потерями, характеризующийся комплексной диэлектрической проницаемостью и имевдий две области дисперсии: первая область обусловлена релаксацией молекул воды, вторая -релаксацией молекул вещэства - гидратообразоваталя.

Однако, несмотря на то, что исследованы достаточно подробно диэлектрические свойства гидратов значительного числа веществ, все ,многие вопросы, касающиеся поведения гидратов во внешнем ВЧ И СВЧ SM полях еще не изучены. Во-первых, исследования диаяектрических характеристик проводились, главным образом, ери очань низких температурах, что приводило к смещению абсорбвдонш -дисперсионных зон в область более низких частот. Во-вторых, в 'основном исследовались гидраты химических веществ, нэ встречаядахся в природных условиях в чистом виде. Практически нет .работ, за исключением работы Саяхова Ф.Л., Фатыхова U.A. и Макогона Ю.Ф. по исследованию газогидратов, образованных коийонэЬтами Добываемых Ьриродных газов

Теоретическому исследований Процесса разложения газогидрата в Пласта депрессаоанш-i iltú! тепловым методами посвящены работ Хаяккоьа Г.А., Бондарева Э.Д., Чорского Ц.В., Вэрнпша H.H., Ешгкрова С.Н., Шиалова В.А., Дубровского Д.А., Саяхова Ф.Л.,

Хабибуллта И.Л., Насзрова H.H., Мзэттклова A.M., Цшпягта , Шагапоза В.И., Федорова K.M., Сиртл-доиа D.P. п др.

Щяттвлои воздействия ВЧ И СЗЧ ползй для йсрьСн с техногеннкми газогидраташ и разработка газогидратшх полегай загазмаэтся группа исследователей гад руководством Саяхопа <Е.Л. Основу применения электромагнитного поля для этих цалэй составляет то, что гвдратосодерващий пласт представляя! собой диэлектрик с потерями. При распространении в нем ЭМ волн часть энергии преобразуется в тепловую. За счет этого происходит нагрэп и разложение газогидрата.

В качество математической модели, исследователями используется модель Стефана. Однако, в ряде раб^т указывается на то, что ее использование приводит к искажению реальной физической картины.

Во второй главе проводится теоретическое исследование влияния ЭМ полей на процессы гвдратообразования для случая ВЧ и СВЧ излучения с учетом дисперсии. Далее в главе получено выражение для химического потенциала газогидрата, находящегося во внешнем ВЧ ЭМ поле:

{11} ^ (TtP)_ М. ГJLfv'tP.».«) л

/UJT,;^(,P) ex UP I ,i(PtItU)|- JJT

где |i - химический потенциал диэлектрика, находящегося во внешнем ЭМ поле; цо(5,р) - химический потенциал диэлектрика при отсутствии поля; Т. Р - температура и давление; р - масса единицы объема газопкрата; и - частота ВЧ ЭМ поля; е(Р,Т,и), е' (Р,Г,Си) - комплексная диэлектрическая проницаемость среды и еэ действительная часть; ео - диэлектрическая постоянная; Е - вектор напряженности электрической составляющей ЭМ поля.

• Из выражения видно, что химический потенциал диэлектрика, находящегося в ЭМ поле, является функцией нэ только термодинамических параметров (температуры и давления), но и функцией физических величин, обусловленных воздействием внешнего поля. В частности, в формулу входит комплексная диэлектрическая проницаемость,' которая, в • своп очередь. ■ являетсй функцией термодинамических параметров и частоты ЭМ соля.

7

Делается вывод о оуцаственном влиянии ВЧ ЭМ поля на рост кристаллогидратов и на степень заполнения полостей кристаллической решетки молекулами газа - гидратообразователя. Выводится формула для степени заполнения как функции напряженности поля и диэлектрических характеристик гидрата:

где 0 - степень заполнения газогидрата; индексы g, к относятся соответственно к газу-гидратообразователш; ' находящемуся в свободном состоянии над газогидратом и к этому же газу, связанному в клатрат; с - константа Ленгмюра; Г - летучесть газа.

Влияние ВЧ ЭМ поля приводит к уменьшению степени заполнения полостей и к смещению кривой фазового равновесия.

Далое описывается разработанная и .изготовленная экспериментальная установка, предназначенная для исследования электрофизических свойств газогидратов. Приводится методика исследования влияния электрического . поля на процессы гидратообразования.

Суть эксперимента заключается в следупцем. В специальной камере, представляющей собой цилиндрический конденсатор и предусматривающей визуальность наблюдения, . выращивается газогидрат при заданных термодинамических' условиях в отсутствие поля. Затем на центральный электрод конденсатора подается высокое напряжгниз, а корпус ячейки заземл-ется и выращивается гидрат при тех ке внешних давлении и температуре. При этом отмечается время появления первых кристаллов, время, в течение которого происходило гидратообразование,. конфц'урация выросших кристаллов. Затем, после прекращения процесса гидратообразования, определяется давление диссоциации гидрата при данной температуре и оценивается количество связавшихся в клатрат газа и воды.

Эксперимента показали, что влияние внешнего постоянного электрического поля на процессы гцдратообразования приводит к задержке образования зародышей кристаллов (в различных .опытах запаздывание составило от 2 до 3 часов), изменению конфигурации

гидратной массы и ее места пространственного расположения (см. рис.1.), к уменьшению степени заполнения гидрата молекулами газа и повышению давления диссоциации при неизменной температуре (см. рис.2а.).

Эксперименты, провадешшэ для исследования процесса перехода гадкого углекислого газа в газаообразный из' многофазной среда, содержащей гидрат, воду, зкидкую а газообразную углекислоту, показали, что давление указанного фазового перехода ^акже зависит от внешних нолей. Наличие постоянного электрического поля приводит к смещению линии насыщения при неизменной температуре в область более высоких давлений на несколько атмосфер (см. ряс.2б).

Рис.1.Влияние электрического поля на конфигурацию гидратной массы и ее пространственное расположение: 1 - центральный электрод; 2 - газогидрат; 3 - вода; 4 - газ- гидратообразователъ; а - без поля; б - в поле.

Р,

2,4

V 12

ИПА

Р, МПа

4.0 ХГ

3?

а

ОН 2 3 4 5

Г

•с

Рис.2.Влияние электрического поля на кривые фазового

9

• рввцоиасзд: 8 _ зависимость давленая раалоклюя гидрата углэдендого газа от- тиыпературц; 0 - зависимость давления перехода С0г ш ггдаого состояния в газообразкоэ от температуры; ш&р «раеих: 1 - без поля, 2 - в полз.

В гпатьзй глава описывается разработанная и изготовленная ячейка высокого давления, представляющая собой плоский конденсатор о дисконт электродаад и предназначенная для солучаши газогрдрата в меаюлектродном пространство к проведения измарзвия диэлектрических характеристик полученного образца. Описана методика' заполнения месзлектродного пространства газогидратсм а иотодаса проведения диэлектрических измерений, основанная на метода куштра.

Далее приходятся опытные дашшз по измерению относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь гидрата углекислого газа, который способен образовывать большую, плотную массу гидрата, что необходимо для проведения диэлектрических измерение. Крсш того, молекула углекислого газа является неполярной, как и основные компонента природного газа (метан, пропан и т.д.). Гидраты, образованные углекислым газом и • штааом, имеют сходство в строении и свойствах. Диэлектрические ■свойства различных газогидратов достаточно слабо зависят от вида гидратообразователя на данном частотном диапазона. Поэтому по диэлектрическим свойствам гидрата углекислого газа мокло судить об аналогичных свойствах гидратов природных газов.

Пзучэны частотная и температурная зависимости тангенса угла диэлектрических потерь 1;@3 гидрата углекислого газа, температурная зависимость г^З от таких термодинамических величин как тешьратура и давление, при которых выращивается гидрат. Исследуется влияние льда, содерзащагося в образце газогидрата, на ' кривую зависимости от температуры в области отрицатолышх значений последней и вблизи температура фазового перехода , газогидрата.

В четвертой главе обосновывается использование в качество математической модели зоны'фазового перехода конечной ширины для описания процессов, Цроисходявдх в гидратонасыщаиной пористой среде при воздействии на последнюю ВЧ ЭМ поля, так как решение..■ задача! Степана, списыьавдей Процессы, происходящие в нагребаемой среде 1! сопровозданциеся фазовыми пароходами на фронте нулевой

10

толщина, дает значительное искажение реальша физичесмп. процессов. Это обусловлено та!сгэ объемностью вовкякащих. в пласте в результате взаимодействия с ВЧ ЗМ излучением тепловых источшшов. По полученному приближенному выражении оценивается априна. зоны фазового перехода для различных времен нагреЕа пласта. Учет зопп конечной ширины, имеющей гидратснаскценность, зависящую от координат, потребовало получения новых выражений для плотности тепловых источников, распределенных в продуктивно;! пласте. Указанные выражения получеш с использованием мотода Ве[щеля - Крамерса - Бршиюзна (ВКБ). В конце главы приведены результаты численного исследования полученных выражений для плотности тепловых источшп-сов.

В пятой главе (формулируется математическая модель, описывающая процессы тепло- и ыассопереноса, шоющие мосто при разработке газогпдратных залеяей воздействием ВЧ ЭМ поля. Весь процесс нагрева разделом на три этапа. Па первом этапе производится нагрев гидратонасыщенной породы, имеющей температуру значительно меньшую, чем температура фазового порахода, соответствующая-начальному забойному давлению. Далее с появлением в результате нагрева пласта до температуры разлогепия газогидрата подвигзгой границы фазового перехода, производится понпжепие давления на забое скважины и происходит фильтрация газа я воды. Появление подвшаюго фронта разложения газогидрата означает начало второго этапа нагрева, который длится до тех пор, пока не становится возмоаннм пренебречь mirpimott зоны фазового перехода по сравнению с длиной излучаемых в пласт ЭМВ волн и характерным размером задачи, определяемым, например, длиной зоны поглощения энергии электромагнитного излучения.С нарушением этих условий начинается третий этап нагрева, на котором рассматриваются три зоны: первая - область разломавшегося па газ и воду гидрата, вторая зона - область фазового перехода, вдоль которой гадратонасшденность меняется от нуля на ближней к излучателя SM волн границе до. единица на дальней граница, вследствие чего злоктрофюическпе характеристика пласта в данной зоне непрерывно изменяются, в третьей эоне - неразлонивиийся газогидрат. В каждой зоне плотность тепловых источников определяется своими вирюттьсш, полученным! в четвертой главе.

-Н

Проведано обазразмеривание полученной системы уравнений, найдеад безразмерные параметры и комплекса, характеризующие взаимодействие ЭЧ SU поля с газогидратной средой.

Приводятся результата численных расчетов распределения тепловых источников, температуры, давления и гидратонасыщенности в продуктивном пласте, содержащем неоднородную зону фазового перехода, электрофизические характеристики которой зависят от координат.

Определено положение ближней и дальней гра?шщ зоны фазового перехода в зависимости от времени нагрева пласта.

Вычисления проведены для различных значений мощности н частоты излучаемых ЭЫ волн, начальной температуры гидратонасыщенного пласта и давления на забое скважшы.

Исследовала зависимость выхода газа в расчете на 1 КВт-ч затраченной электроэнергии от варьируемых параметров излучаемого ЭМ толя, начальной температуры пласта и давления на забое скваяины.

В шестой главе описывается способ добыта газа, защищенный авторским свидетельством.

Способ предусматривает борьбу с повторным гвдратообразованием воздействием ВЧ ЭМ поля и осуществляется следующим образом, с начала понижения дебита скважшш на продуктивный пласт воздействуют электромагнитным полем от излучателя, расположенного на забое скваипш. При атом, .за счет диэлектрических потерь пласта, происходит его нагрев и разлокение Гааогидратов, что способствует восстановлению проницаемости и пористости пласта и увеличению притока газа к скваюше. В целях полного устранения газогидратов электромагнитным полем воздействуем на зону радиуса, определяемого из сооть шения

r2-10,o"riik В-Т +АР .

r=R .exp.f---2—г |

' р * 1 цЭДеа e-A * где Гр - радиус зоны гидратообразования, м; И^ - радиус контура питания, м; тс=3,14; h - .толщина пласта, м; í - коэф^ищшт проницаемости пласта, m*j ц - вязкость газа, Н-с/м"; R -универсальная газовая постоянная, Да/(кг-град); М - массовый добит сквашша, кг/с; z - коэф^ицент сверхсхимаемости газа; е -коэф&щент Джоулл-Томсона,°С/атм; Тп, Рп - началыше (с начала

отбора газа) температура и давление,°С и атм; А а В - расчетные коэффиценты.

Обработку ВЧ электромагнитным полем ведут в течение времзни, достаточного для повышения температуры п зоне гидратообразования до равновесной температуры разложения гидрата.

После разложения гидрата в указанной • зопэ источник электромагнитных волн отключают. Работу последнего возобновляют через определенное время по мэре накопления гидрата в пласте и уменьшения дебита скважины.

Выражение для радиуса зоны гидратообразования получено из решения системы уравнешя стационарной', неизотершческой фильтрации реального газа при пренебрежении теплопроводностью и уравнения дроссельного эффекта.

Основныа выводы работы

1. ВЧ ЭМ поле оказывает существенное влияние на процессы гидратообразования. Согласно теоретическим исследованиям, воздействие ВЧ ЭМ поля приводит, в частности, к уменьшению степени заполнения гидрата молекулами газа - гвдратообразователя и смещению кривой фазового равновесия газогидрата в область более высоких давлений при неизменной температуре.

2. Эксперименты показали, что влияние электрического поля на процессы гидратообразования приводит к задержке по времени образования зародышей кристаллов, изменению конфигурации гидратной массы и ее места пространственного расположения. Форма и место роста кристаллов зависит от пространственной конфигурации силовых линий поля. Влияние поля приводит к уменьшению степени заполнения гидрата молекулами газа и повышению давления диссоциации на несколько атмосфер при неизменной температуре.

3. Относительная диэлектрическая проницаемость гидрата углекислого газа составляет величину 3,4±0,3 на частотном диапазоне от 30 до 300 МГц. На этом же частотном диапазоне тангенс угла диэлектрических потерь гидрата углекислого газа составляет для температурного диапазона от -20°С до -10°С величину гв0=0,02±0,003; на температурном диапазоне от -10°С до -5°С происходит его увеличение до tg60.li0.03. Вблизи фазового

■ М

перекода газогидрата происходит дальнейшее увэлкчокие о

носколько раз.

4. Экспериментально обнаружено влияние вэличшш начального давления, при .котором выращивался образец газогидрата, на шлпчину тадггенса угла диэлектрических потерь при температурах близких к температуре фазового перехода гидрата.

5. Наличпо в меаэлэйтродном пространстве измерительной ячейки льда, газообразного шпг сжиженного углекислого газа не оказывает существенного влияния на величину в области отрицательных температур (до -6° С), но сильно сказывается вблизи температуры фазового перехода газогидрата. Этот факт позволяет предложить метод .обнаружения вкраплений льда в образце газогидрата по диэлектрическим измерениям.

6. Численные исследования, полученных с учетом отражения ЭМ волн от границ фазового перехода выражений для плотности тепловых источников ^ в пласте, содорзм .',ом зону с неоднородными электрофизическими г.арактэристикагш, показали в случае линейного распространения волн волнообразную зависимость 'коэффицента отражения ЭМ волн по мощности |В|* и плотности тепловых источников ц в наблюдаемой точке от ширины зоны фазового перехода. Причем, амплитуда колебаний с ростом ширины зоны уменьшается и в пределе |В|* стремится к нулю, а я - к его значению для неограниченной, без отражения ЭМ волн среды. В случав радиального распространения ЭМ волн в области I стоячих волы нот, но с удалением зош фазового перехода от забоя скважины вглубь пласта и превышением ее ширины длины излучаемых ЭМ волн, наблюдается формирование волн в области фазового.перехода.

7. Область, прилегающая к забою сгваяины, где гидрат полностью разложился, имеет почти постоянную и гораздо меньшую по величине плотность тепловых источников по сравнению с .плотностью, которую она гаэла при полном заполнении пор гидратом. Это является отличительной чертой теплового воздействия ВЧ ЭМ- поля по сравнению с другими видами нагрева. Она обеспечивает перенос энергии ЭМ излучения через область разложившегося гидрата с наименьшими потерями вглубь пласта и способствует дальнейшему расширению а продашмнию зоны фазового перехода. ..

•. 8. Эффективно комбинированное воздействие на газогидрат'в два этапа. При высоком давлении производится нагрев ВЧ полем до

появления П0ДЕ1П310Й границ» фазового пэрэхода, затем производятся пониженна давления. Воздействие полем при зтом нэ прекращается. Причем, добиться большего проникновения вглубь пласта зоны фазоЕого перехода большей ширины мокло либо увеличив мощность генератора, либо уменьшив соответственно забойное давление.

9. Ширина зог' фазового перехода d практически не зависит от исследованных частот BU поля (í-13,56 ЦГц; 27,12 !ЯЦ; 40,68 МГц) В пределах рассматриваема времен нагрева (до 400 ¿уток) и дая максимального времени составляет величину порядка 12 мэтров. С уменьшением забойного давления (рассматривались Р =1,5 МПа; 3 МПа; 4,5 КШа; б МПа), увеличэннем мощности излучавши Э14 волн (М0=25 1Шт: 50 КВт; 100 КВт) н начальной температуры пласта аирина зоны вазового перехода возрастает. Причем, при начальных температурах, близких к температуре фазоЕого перехода газогидрата, соответствутей заданному забойному давлению, область разложения гидрата распространяется '• на всю рассматриваемую глубину пласта (до 30 метров).

10. Выход газа в расчете на 1 КВт-ч затраченной электроэнергии при временах пагрева порядка 400 суток слабо зависит от давления на забое скважины, начальной температуры пласта, мощности 3!1 волн, но увеличение частоты излучаемых ОМ волн приводит к заметному его росту.

Основпые результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Пизаева И.Г., Саяхов Ф.Л. Исследование фюихо -химических свойств газогидратных систем// ХШ икола - семинар по проблемам трубопроводного транспорта: Тез. докл. - Уфа, 1990. -0.41 .

2.А.С. 1726736, Е 21 В 43/24. Способ эксплуатации скважин с гидрат!шн реышом в призабойной зоне/ И.ЛЛабиоуллин, Ф.Л.Саяхов, И.Г.Низаева и Ю.Ф.Макогон. Опубл. 15.04.92, Ewi. й 14.

3.Пазмутдинов Ф.£. , 16иаева И.Г. Исследование воздействия электрического поля на газогидрат// IX Республиканская научно -техническая копф. молодых ученых а специалистов по проблемам сбора, подготовки и транспорта нефти п нефтепродукте» по

15

• тру Сопроводил: Тэд, докл. - 1991. - 0. 30-31.

4. Нззаара И.Г.Тешюше источники при воздайстэин ВЧ ЗМ поля па среду с уча тем задишыости еа вадтрофазичвеких характеристик от тедаерзтуры// I шу^зд. ксщфоредаая колодах учеши - физиков Респуоздщ Башкортостан; Тез. докл. - Уфа, 1994. - о. 42.

5. Щкзаащ Ц.Г. щшявиа электромагнитного поля на терюдетадачесЕоэ соотоявгэ г^зогидратной среди// I Научная кодаравшя молода учета - физиков Республики Еаш:ортостан: Тез. докл. - Уфз, 1594. - С. 62.

6.Кседадрваицв' астрофизических явлений в дисперсшх средах ' при воздействии щпенкшпзго алзктромагнитиого коля применительно

к фазиио-техшчзеккы проблемам дсбачв нетрадиционных видов утлзводородного сырья; Отчет о НИР (промен.)/ЕашГУ; Руководателъ Ф.Л.Саяхов. » ГР 01850064040, Шш. й 0295С002686. - Уфа, 1994. -Т5 с.

7.Саяхов Ф.Л., Наснров Н.М., Щзаева И.Г. Распрвдолвшшз источники тепла, возшшаииэ в гидратонаемцещой пористой среде в высокочастотном ВМД с учетом зависимости влектрнчосдо характеристик от температуры// Прикладная физика а геофизика.-Уфа. 1995, - 0. 109 - 116. (в печати)

б.Саяхов Ф.Л., Яизаещ И.Г. Влияние' электромагнитного поля па процесса гидратооОрааования// Прикладная физика и геофизика.-Уфв, 1995, - 0. 117 - 123. (в печати)