Течение газожидкостного потока в каналах, находящихся в газогидратных массивах

• Автор: Чиглинцева, Ангелина Сергеевна
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Бирск
• Количество страниц: 107 с. : ил.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ВОПРОСОВ КАСАЮЩИХСЯ СТРОЕНИЯ, РАСПРОСТРАНЕНИЯ Г АЗОГИДРАТОВ НА ЗЕМЛЕ И ПРОБЛЕМ СВЯЗАННЫХ С ИХ РАЗЛОЖЕНИЕМ
1.1. Некоторые сведения о газогидратах
1.2. Исследования, посвященные изучению свойств, строения газогидрагов, 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
Основные результаты и выводы
ЛИТЕРАТУРА

Введение
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 1.5x10“’ 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
грунта, содержащего твердый газогидрат. Здесь же рассматривается процесс разложения газогидрата в придонных морских отложениях, которое, в отличие, например, от континентальных вечномерзлых пород, слабо сцементированы, а порой представляют собой практически сплошные газогидратные массивы [33, 94], так что при разложении газогидрата, по существу происходит, размывание «грунта», содержащего газогидрат в исходном состоянии.
Особенностью такого процесса в отличие от традиционных моделей разложения газогидратов является, во-первых размыв зоны грунта и как следствие расширение границы полости образованной при разложении газогидрата и выносе продуктов разложения и, во-вторых, интенсивное течение газожидкостного потока вдоль этой полости, представляющей собой некоторый аналог расширяющейся «скважины». В такой постановке задача ставится впервые и естественно преследует не столько цель получить точные количественные значения режима добычи газа или положения фронта, а, прежде всего, понять принципиальные особенности такого процесса.