Давление разложения гидратов газов

При надземной или наземной прокладке газопроводов в районах Севера температура газового потока достаточно быстро приобретает величину окружающей температуры, особенно при малых расходах газа или остановках системы. При <0°С гидраты образуются из паров воды, содержащихся в газовом потоке над гидратами. Несмотря на низкое содержание паров воды и незначительные объемы гидратов при /<0°С, они обычно образуются в наиболее охлажденных точках системы — на дроссельных устройствах, открытых переходах, линейных кранах и т. д., резко осложняя технологию их эксплуатации. При наличии в газовом потоке жидкой или паровой влаги в газопроводе образуются гидраты, ликвидация которых простейшим способом (снижением давления ниже равновесного) осложняется тем, что при разложении гидрата, образующаяся жидкая вода превращается в лед, который удалить из системы значительно сложнее, чем гидрат. [c.39]

При выявлении сплошной спрессованной гидратной пробки нельзя вводить метанол в нее, так как это может привести к резкому росту давления газа, выделяющегося при разложении гидрата в замкнутом объеме. При наличии сплошной гидратной пробки метанол необходимо вводить на одно из ее крыльев с обеспечением постоянного обновления контакта вводимого концентрированного ингибитора с гидратной пробкой. Эти же рекомендации относятся к ликвидации сплошной гидратной пробки методом локального подогрева трубы. [c.93]

Длительный период опытно-промышленной разработки Мессояхского месторождения можно подразделить на 5 этапов / — период (см. рис. 72, кривая АВ), когда пластовое давление при отборе газа не снижалось ниже давления разложения гидрата в ГГЗ. В этот период разработки месторождения преобладает чисто газовый режим (см. рис. 72, кривая ЕН). [c.175]

При использовании бурового раствора с температурой, превышающей температуру разложения гидратов, происходит интенсивное разложение последних, сопровождающееся выделением больших объемов газа. Сопоставление кривых (см. рис. 78) показывает, что при гидростатическом давлении в ГГЗ до 13 МПа (глубина около 1300 м) объемы выделяющегося при разложении гидратов газа значительно превышают объемы газа, содержащегося в свободном состоянии в аналогичных условиях. Давление высвобождающегося газа зависит не от гидростатического давления, а от температуры разложения гидрата. Например, при глубине разбуриваемого гидратного пласта 750 м и /=10°С из 1 норового пространства, заполненного гидратом метана, выделяется 157 м , а из 1 м3 норового пространства, заполненного метаном в свободном состоянии, — 85 м . [c.206]

Длительный период опытно-промышленной разработки Мессояхского месторождения можно подразделить на пять этапов 1 - (кривая АВ), когда пластовое давление при отборе газа не снижалось ниже давления разложения гидрата в ГГЗ. В этот период преобладает чисто газовый режим 2 - дальнейший отбор газа из месторождения. Пластовое давление на втором этапе разработки (кривая ВС) превышает проектное, при этом величина превышения фактического давления над проектным растет со снижением давления. Этот факт объясняется интенсификацией разложения газогидрата при снижении пластового давления ниже равновесного. На этом этапе (четвертый-шестой годы разработки) наблюдалось снижение годовых отборов газа на месторождении. Дальнейшее понижение отборов - 3 этап (седьмой-восьмой годы разработки) сопровождалось стабилизацией пластового давления (кривая СД). [c.424]

В основе разработки материковых ГГЗ лежит один общий принцип необходимо газ из гидратного состояния в залежи перевести в свободное состояние и отбирать традиционными методами с помощью обычных скважин. Перевод из гидратного в свободное состояние может быть осуществлен путем закачки в пласт катализаторов разложения гидрата повышением температуры залежи выше температуры разложения гидрата снижением давления ниже давления разложения гидрата в пласте термохимического, электроакустического и других воздействий на ГГЗ. [c.142]

Условия образования гидратов представлены на фазовой диаграмме давление — температура (рис. 2.2). Как следует из рисунка, гидраты могут образовываться в областях, располагаемых влево от кривых 2 п 5. При пересечении кривых I, 2, 5 образуется критическая точка С разложения гидратов. Точка В, образованная при пересечении кривых 2, 3, 4, показывает условия, при которых одновременно существует система гидрат + лед -1- вода + молекула газа (Мг). [c.19]

Свойства гидратов компонентов природных газов (ро — давление разложения при температуре 0°С — температура разложения-при абсолютном давлении, 0,1 МПа ДЯ1 — теплота образования гидратов из газа и воды АЯг — то же из газа и льда / кр и Гкр — верхняя критическая точка разложения гидрата) приведены в табл. П.1 [31]. [c.23]

Рис.19. Определение давления дне- МИ части газа над гидратом. В социации методом скачка давления. МОмент разложения гИДрата

Процесс гидратообразования изучался в условиях снижения давления в результате перехода части газа в гидратную фазу, а также три постоянном давлении, что обеспечивалось вводом дополнительных порций газа в камеру с помощью системы дополнительного повышения давления. Это позволило производить замеры количеств газа, перешедшего в гидрат, по величине падения давления. Полученные данные контролировались замером объемов газа, выделявшихся при разложении гидратов. Исследование показало, что процесс перехода при- [c.112]

Фактическая кривая изменения пластового давления за период разработки Мессояхского месторождения позволяет определить удельный отбор газа из газовой и газогидратной залежей, а также объем газа, выделившегося при разложении гидрата в период консервации месторождения. [c.176]

В опытах снизу сперва впускался чистый 50.,и только после образования гидрата двуокиси серы впускался воздух с радоном. Давление в трубке поддерживалось равным атмосферному. Реакционную трубку на продолжительное время оставляли стоять при / = —3.5°, чтобы весь гидрат мог многократно перекристаллизовываться. Достижение равновесия, т. е. полной многократной перекристаллизации 50о-гидрата, определялось потому, что как путем сверху , так и путем снизу получали одну и ту же постоянную распределения, которая при дальнейшем увеличении времени опыта уже не снижалась. В опыте применялись очень небольшие концентрации Нп, порядка 10 г в 1 мл. После окончания опыта газовая фаза отделялась от твердой многократной промывкой реакционной трубки смесью воздуха и 50,, в которой парциальное давление 50., равнялось равновесной упругости диссоциации гидрата при данной температуре, чем предотвращалось возможное разложение гидрата ЗОа при промывании. Промывка продолжалась несколько минут, в течение которых перекристаллизация была незначительна. Для опыта постоянно употреблялось определенное количество радона. Затем последний определялся отдельно в первой и второй порциях промывных газов, причем во второй порции всегда обнаруживались лишь следы эманации. После промывки реакционная трубка вынималась из сосуда Дюара, гидрат и лед расплавлялись, радон выделялся током воздуха из раствора и трубки и измерялся. [c.109]

Такие диаграммы обычно строят на основе экспериментально получаемых точек зависимости условий образования (разложения) гидрата исследуемого газа в заданном диапазоне давлений и температур. На рис. 10 приведен обобщенный график для определения условий образования [c.19]

Образование и затем разрушение гидратов газов используются для разделения газов (углеводородов, благородных газов), соединений-изомеров. На образовании стабильных гидратов углеводородов, например пропана, и последующем их разложении основано опреснение морской воды, f aгнeтa-нием в соленую воду пропана получают кристаллы клатрата. Кристаллы клатрата выделяют, промывают и разлагают при пониженном давлении. При этом получается опресненная вода высвобождающийся пропан снова используется для образования клатрата. [c.112]

Понижение температуры образования гидрата из предварительно подогретой воды можно объяснить разрушением структуры квазикристаллического состояния воды. Разложение гидрата приводит к распаду твердокристаллического состояния (молекулы газа и воды строго фиксированы). Молекулы газа при разложении гидрата с понижением внешнего давления или повышением температуры высвобождаются из фиксированных ячеек, образованных молекулами воды, а сами ячейки, образованные молекулами воды, остаются разрушенными. Эти ячейки крупными агрегатами содержатся в объеме воды. [c.60]

Обязательное условие при использовании данного метода — снижение первоначального давления не более чем на 20%, так как снижение давления газа ниже равновесного приводит к интенсивному разложению гидрата и замерзанию высвобождающейся воды. Процесс ликвидации льда в газопроводе значительно сложнее, чем гидрата. [c.84]

Поддержание давления ниже,равновесного используют редко, так как в большинстве случаев это нецелесообразно из-за резкого снижения расхода газа, однако как временную меру на отдельном участке трубопровода этот метод используют. Для ликвидации образовавшихся гидратов в высокотемпературном потоке этот метод дает хороший результат. Например, при образовании гидратов в стволе скважин их можно удалить продувкой скважины в атмосферу. При низких температурах, когда при разложении гидратов в результате понижения давления температура может снижаться ниже 0°С, этот метод неэффективен, поскольку вода, выделяющаяся при разложении гидратов, замерзает, образуя ледяную пробку, которую удалить значительно сложнее, чем гидратную. [c.94]

Этот метод один из наиболее доступных методов ликвидации накопившихся гидратов, который проводится при отключенном с двух сторон участке. При этом давление на участке снижается до атмосферного за счет выпуска газа в атмосферу. С уменьшением давления в системе, содержащей гидрат и некоторое количество свободной воды при положительных температурах, начинается диссоциация гидрата с поглощением тепла. Энергия, необходимая для разложения гидрата, отбирается из окружающей среды и в первую очередь от грунтовой воды, что сопровождается понижением температуры воды. В тот момент, когда температура системы достигает 0°С, необходимая энергия для диссоциации гидрата обеспечивается за счет тепла, выделяющегося при замерзании свободной воды, и воды, выделившейся из гидрата при снижении его температуры от начальной до 0°С. Процесс описывается уравнением [c.142]

Во II период (4—6-й годы разработки) наблюдалось снижение годовых отборов газа на месторождении. Дальнейшее понижение отборов (III период, 7—8-й годы разработки) сопровождалось стабилизацией пластового давления (см. рис 72, кривая D). В этот период объем отбираемого газа из месторождения равен объему газа, выделяющегося при разложении гидрата в газогидратной залежи [c.175]

Экспериментально установлено [10] и теоретически обосновано [15] значительное понижение газосодержания в пластовых водах, контактирующих с гидратами. Содержание растворенных газов понижается с ростом избыточного давления Снижение упругости газов, растворенных в водах, контактирующих с гидратом, не приводит к разложению гидрата. Он остается стабильным. [c.190]

При вскрытии и разработке ГГЗ необходимо учитывать некоторые специфические свойства гидратов, такие как резкое увеличение объема газа при его переходе из гидратного в свободное состояние, значительный рост давления газа при термическом разложении гидрата, постоянство пластового давления, соответствующего определенной изотерме разработки ГГЗ, высвобождение больших объемов свободной воды при разложении гидрата и т. д. [c.198]

ГГЗ разрабатывают в течение всего периода отбора газа при постоянном гидростатическом давлении независимо от способа разложения гидрата [c.198]

При разложении гидратов углекислый газ практически полностью поступал в атмосферу. Высвобождающаяся при разложении гидратов вода тут же превращалась в лед. Обогащение атмосферы свободной углекислотой создавало мощный парниковый эффект. В осадочном чехле земной коры в связанном состоянии в карбонатах содержится около 4,1 102° углекислого газа. Из них 2,97-102 кг связано в верхней осадочной оболочке, 0,66-102 кг—в гранитной и 0,44-102 — в базальтовой оболочке [24]. Если бы вся эта углекислота находилась в начальный период развития Земли в свободном состоянии, то атмосферное давление на нашей планете в этот период превысило бы 8 МПа, т. е. было бы близким по величине к современным условиям Венеры. Можно предположить, что около половины массы углекислоты находилось бы при этом в жидком состоянии. Не исключено также, что первичный океан Земли мог представлять собой океан жидкой углекислоты, средняя глубина которого, по нашим расчетам, достигала 500 м. Более вероятным представляется вывод о том, что наличие жидкой воды в недрах Земли и на ее поверхности исключило накопление жидкой углекислоты и атмосферное давление при этом на нашей планете не превышало 4 МПа. Свободная углекислота активно растворялась в воде, что способствовало образованию карбонатов и выпадению их в осадок. [c.201]

Давление метана при термическом расширении его в замкнутом объеме (рис. 86, кривая ММ) не превышает 60 МПа при =140°С, в то время, как при разложении гидрата метана в замкнутом объемен повышении его температуры до <= 140 °С давление газа может достигать 2—3 ГПа. [c.203]

Разложение гидратов жидких углеводородных газов сопровождается уменьшением объема и, следовательно, понижением давления. Образование гидратов в жидких углеводородах идет несравнимо медленнее, чем в газообразных. Чтобы начался этот процесс, требуется въщержать систему при соответствующих условиях в течение некоторого времени. Однако при отрицательных температурах после появления мелких кристалликов льда гидраты начинают образовываться значительно быстрее. [c.246]

Для определения температуры разложения гидрата при фиксированном давлении, температуру в ячейке медленно повышали и в момент разложения гидрата из гидравлической массы выделялись пузырьки газа, а гидрат подтаивал. Эту визуально определяемую температуру начала подтаивания гидрата при постоянном давлении и принимали за температуру разложения гидрата. По данным [5] такая схема проведения эксперимента позволяет определить давление разложения гидрата с погрешностью н=0,001 МПа, а температуру разложения— с погрешностью 0,05 К. На наш взгляд, эти данные скорее характеризуют чувствительность аппаратуры, тогда как истинная погрешность методики может быть заметно больше в результате систематических ошибок, возникающих из-за наличия визуального контроля и склонности системы к переохлаждению. [c.18]

Кроме ввода метанола, для борьбы с гидратами практикуют также подогрев оборудования до температур, при которых начинается разложение гидратов. Для подогрева используют горячую воду, водяной пар, ды- мовые газы. В ряде случаев образовавщиеся гидраты ликвидируют, продувая газ в атмосферу через имеющиеся отводы, в результате чего понижается давление в трубопрово Де и создаются условия разлол<ения гидратов. Одним из наиболее эффективных опособо В предупреждения образования гидратов является тщательная очистка газа от содержащейся в нем воды. [c.114]

Среди соединений включения, в которых основной кристалл имеет изолированные друг от друга пустоты, способные заполняться малыми, подходящими по размерам молекулами, можно назвать комплексы благородных газов с хинолом и гидраты некоторых углеводородов. В отсутствие жидкой фазы хинольные комплексы весьма устойчивы [90], и при любом исследовании равновесных условий необходимо присутствие какого-либо растворителя. Фазовая диаграмма системы хинол — аргон указывает на существование фазы, в которой одна треть пустот решетки р-хинола заполнена атомами аргона. Эта фаза характеризуется давлением разложения 3,4 атм при 25°, но при высоких давлениях аргона его концентрация в твердой фазе, по-видимому, возрастает [108]. Фазовое равновесие гидратов углеводородов не было исследовано. Тем не менее литературные данные показывают, что в этих системах существуют только две твердые фазы — лед и кристаллы комплекса, состоящего из шести молекул воды и одной [c.264]

Сведения о явлениях хемосорбции реагирующих веществ (Ог, СО) и продуктов реакции (СОг) могут быть важными при изучении механизма реакции СО Ч- /гОг, катализируемой N 0. До сих пор мало внимания обращалось на количество хемосор-бируемого газа, не десорбируемого при вакуумировании образца. Эта доля реагирующего вещества не удаляется, например, при откачивании образца перед введением другого газообразного реагента. По-видимому, такой способ оценки гораздо лучше, чем проведение суммарной реакции, и дает сведения о явлениях, происходящих на поверхности катализатора. Объемные методы адсорбции малопримени.мь для вычисления объема реагирующего вещества, не удаляемого в вакууме с адсорбента. Поэтому в настоящей работе использован гравиметрический метод, в котором количество газа, поглощенного твердым телом либо при некотором давлении, либо после откачивания твердого тела, непосредственно определялось но изменению веса твердого тела. Такая гравиметрическая установка позволяет следить в равной мере и за процессом тер.мического разложения соединения металла, который приводит к образованию окисла. Особое внимание было уделено кинетике этого процесса, ибо в предшествующем исследовании [1] выявлены некоторые аномалии в разложении гидрата закиси никеля. [c.518]

III. Пересечение этих кривых дает так называемую критическую точку разложения гидрата которая одновременно является верхней квадрупольной точкой системы в этой точке существуют гидрат -Ь Мгаз + +Мжпдк--Ь вода. Следует отметить, что у гидратов, образуемых такими газами, как Аг, СН4 С2Н4, Кг, Хе, N2, О2 точка отсутствует, поскольку из-за низких значений критической температуры кривая / для этих газов обрывается еще до пересечения с кривой II. Пересечение кривых II и II дает так называемую нижнюю квадру-ПОЛЬНуЮ точку, в которой сосуществуют гидрат -1- лед + вода -Ь Мгаз. Если давление в сис1еме ниже Рк, то гидрат при нагревании (при переходе через кривую II) разлагается на воду и газ. [c.10]

Стабилизирующее влияние на процесс гидратообразования так называемого вопо могательного газа было впервые обнаружено Виллардом в 1897 г. [1]. Виллард, изучая гидрат МгО, установил, что в чистом сжиженном N20 при 14° С давление разложения образовавшегося гидрата равно 250 атм [56]. [c.40]

Углеводороды, в чистом вмде не образующие гидратов Вспомогатель-ный газ Давление вспомогательного газа, атм Критическая температура разложения гидрата, °С [c.42]

Г идратообразователь- вспомогательный газ Критическая температура разложения гидрата, "С, при давлении вспомогательного газа [c.42]

Ка уже указывалось выше, присутствие вопомогательного газа повышает критическую температуру разложения гидрата, причем этот эффект тем более заметен, чем выше давление. Достаточно наглядно это явление продемонстрировано с помощью кривых давления насыщенного пара НгО над жидкой водой, льдом и гидратом а фазовой диаграмме Р—Т для воды и гидратной решетки (ом. рис. 5). Давление паров воды ( Р иго) ад гидратом описывается на этой диаграмме пунктирной кривой 1 в соответствии с уравнением [c.47]

Давление диоооциации гидратов может определяться как при постоянной температуре, так и при постоянном давлении. Более распространенным методом является определение давления диссоциации при постоянной температуре по скачку давления и визуально по подтаиванию и по выделяющимся пузырька.м газа, которые образуются в результате разложения гидрата. [c.58]

Визуальный метод определения давления диссоциации гидрата при изотермических условиях за ключается в следующем. Часть газа над гидратом медленно стравливают малыми порциями. В момент разложения гидрата происходит его подтаивание и еыделение пузырьков из гидратной массы до тех пор, пока в ячейке не будет достигнуто давление, равное давлению диссоциации гидрата. Таким методом определялось давление диссоциации в работах Фоминой и Быка бЗ, 70, 71]. [c.59]

Значительный интерес в этой серии работ представляет исследование, посвященное вопросу образования и разложения гидратов природного газа при отрицательных температурах [131]. Требиным и Макагоном было показано, что во время разложения гидрата при <0° С (путем снижения давления) происходит перегруппировка кристаллической решетки гидрата в решетку льда по схеме гидрат- вода- лед. При переходе гидрата из области положительных в область отрицательных температур перегруппировка гидратной решетки не лроисхо-дит. Детально рассмотрены методы расчета и приложены соответствующие номограммы, позволяющие определить условия и место образования гидратов в газопроводах. [c.90]

Кривая 1 характеризует завиоимость между температурой и давлением газа над гидратом в присутствии воды (несоленой) и газа. Увеличение концентрации соли в Воде. приводит к смещению этой кривой влево. Одновременно происходит перемещение влево вдоль. тинии AB критической точки разложения гидрата. Снижение температуры гидратообразования с увеличением концентрации соли обусловлено снижением давления паров воды в процессе ра Створения соли. Следовательно, при опреснении. морской воды требуется более низкая температура гидратообразования, чем в случае получения гидратов в отсутствие соли. [c.118]

Условия образования гидратов для газов различного состава принято изображать в виде гетерогенных диаграмм состояния в координатах температура — давление, которые показывают начальные условия образования гидратов отдельных газов или их смесей. На рис. 7 показана такая диаграмма в общем виде для бинарных систем N2 Аг СО2. Рассмотрим их подробнее на примере гидрата СО2. Кривая АЬё. характеризует упругость пара углекислоты в твердом АЬ) и жидком Ьй) состоянии ОВЕРО — кривая зависимости температуры замерзания чистой воды от давления — кривая упругости паров воды от температуры при соответствующих р и Т ниже кривой р вода находится в паровом состоянии АВСО — равновесная кривая образования (разложения) гидрата. Левее этой кривой гетерогенная система газ — вода находится в гидратном состоянии правее кривой АВСО гидрат отсутствует. На участке АВ в равновесии находятся газ в свободном паровом состоянии, лед и гидрат. На участке СО — жидкий газ, жидкая вода и гидрат. На участке ВС —газ, жидкая вода и гидрат. [c.16]