Обгрунтування технологічних параметрів отримання газогідратів з метану вугільних шахт

Abstract

У дисертаційній роботі вирішена актуальна нова задача з обґрунтування параметрів способу утилізації метану вугільних шахт за допомогою газогідратних технологій та зворотня задача видобування метану газових гідратів за допомогою закачування вуглекислого газу. На основі аналітичних та експериментальних досліджень встановлені закономірності утворення газових гідратів в залежності від кількості поверхнево-активної речовини, що додається та умови процесу взаємної заміни двох газів в природньому гідраті в залежності від тиску закачування СО2. Встановлено, що швидкість утворення газових гідратів з метану вугільних шахт має логарифмічну залежність від кількості поверхнево-активної речовини, що додається в воду, а також лінійну залежність від кількості солей в воді. Обґрунтовано технологічні параметри утворення газових гідратів з метану вугільних шахт на основі визначення кінетики процесу в залежності від складу газової суміші, мінералізації води та концентрації поверхнево-активної речовини, що використовується. Встановлено, що довжина проникнення струменю вуглекислого газу в метановий гідрат при заміні СН4 на СО2 має експоненціальну залежність від часу протікання процесу при оптимальному тиску закачування СО2. Описано механізм фазових переходів при заміні СН4 на СО2 в попередньо створеному метановому гідраті, що проходить в чотири стадії і реалізується на 80%. Розроблені рекомендації щодо отримання газових гідратів з метану дегазаційних свердловин, використовуючи оптимальні параметри утворення метаногідрату в умовах шахти «Красноармійська-Західна №1», ШУ «Покровське».