Способ определения равновесных термобарических условий образования и диссоциации газовых гидратов

Изобретение относится к способам определения равновесных термобарических условий образования и диссоциации газовых гидратов, нахождение которых является важным при предотвращении образования и ликвидации техногенных гидратов, а также добычи газа на месторождениях природных гидратов.

Известен способ определения термобарических параметров образования гидратов в многокомпонентной газовой смеси (патент РФ №2625544), включающий определение ее компонентного состава из гидратообразующих газов, входящих в смесь, и температуры образования гидратов, а давления образования в ней гидратов по расчетным формулам, связывающим эти параметры, в двух температурных диапазонах, в который попадает величина температуры смеси, первый диапазон - от 80 до 273,15 К, второй - от 273,15 (включительно) до 320 К.

Общими признаками известного и предлагаемого способов является определение компонентного состава гидратообразующих газов, входящих в смесь, и температуры образования гидратов, а давления образования в ней гидратов по расчетным формулам, связывающим эти параметры, в двух температурных диапазонах до граничной точки и после нее.

Основным недостатком этого способа являются расхождения расчетных и экспериментальных величин при повышенных барических параметрах гидратообразования в районе граничной точки - 273,15 К.

Известен способ определения термобарических параметров образования гидратов в многокомпонентной смеси (патент РФ №2667699), включающий определение ее компонентного состава из гидратообразующих газов, давления образования гидратов из каждого компонента в граничной точке 273,15 К между двумя барическими диапазонами, в которые входит величина давления многокомпонентной смеси, а температуру образования в ней гидратов по расчетным формулам, связывающим эти параметры, в этих диапазонах.

Общими признаками известного и предлагаемого способов является определение компонентного состава гидратообразующих газов, входящих в смесь, и давления образования гидратов из каждого компонента в граничной точке между двумя барическими диапазонами, в которые входит величина давления многокомпонентной смеси, а температуру образования в ней гидратов по расчетным формулам, связывающим эти параметры, в этих диапазонах.

Основным недостатком этого способа являются расхождения расчетных и экспериментальных величин температуры образования гидратов при повышенных барических параметрах.

Задачей предлагаемого изобретения является усовершенствование способа определения равновесных термобарических условий образования и диссоциации газовых гидратов.

Техническим результатом является повышение точности нахождения равновесных термобарических условий образования и диссоциации газовых гидратов.

Технический результат достигается тем, что в способе определения равновесных термобарических условий образования и диссоциации газовых гидратов, включающем определение компонентного состава гидратообразующих газов, входящих в смесь, ее исходных температуры или давления, а равновесные температуру или давление рассчитывают по соответствующим формулам для двух диапазонов разделенных граничной температурной точкой, новым является то, что величину граничной температурной точки определяют по формуле

где Т - величина граничной температурной точки, К;

М_а и М_G - молекулярные массы воздуха и газа-гидратообразователя;

Р - исходное давление смеси, МПа.

Технический прием, заключающийся в определении величины граничной температурной точки по формуле позволяет ее рассчитывать с точностью до 0,01 K в диапазоне давлений Р=0,00061173-212,9 МПа и, как следствие, получать равновесные термобарические условия образования и диссоциации газовых гидратов с повышенной точностью.

Авторам не известны определения равновесных термобарических условий образования и диссоциации газовых гидратов подобным образом.

Практическая реализация предлагаемого способа определения равновесных термобарических условий образования и диссоциации газовых гидратов, представлена примером.

ПРИМЕР

По формуле определили величину граничной температурной точки от давления и молекулярной массы газовой смеси. Полученные зависимости представлены в виде графиков на фигуре. Величина граничной температурной точки существенно снижается с повышением давления и уменьшением молекулярной массы газовой смеси. Учет этих факторов соответствующим образом повышает точность определения равновесных термобарических условий образования и диссоциации газовых гидратов.