ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ГИДРАТОВ ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ И ОСОБЕННОСТИ ИХ РАЗРАБОТКИ В УСЛОВИЯХ КРИОЛИТОЗОНЫ

Цель проекта – расширение знаний о термодинамических условиях и кинетических закономерностях образования/разложения гидратов природного газа в пористых средах для создания научных основ подземного хранения газа в гидратном состоянии и верификации моделей процессов при добыче природного газа. Этап 2023 г. Экспериментальное и численное исследование закономерностей образования и разложения гидратов диоксида углерода в дисперсных породах с целью его консервации в подмерзлотных водоносных горизонтах. Объект исследования – гидраты углекислого и природного газов, полученные во влажных и засоленных пористых средах. Научная новизна исследований заключается в изучении процесса захоронения СО2 в гидратном состоянии в подмерзлотных водоносных горизонтах в зависимости от свойств гидратообразующих сред. Экспериментально определены равновесные условия и кинетические параметры гидратообразования СО2 в засоленных пористых средах. Установлено, что стабильность гидратов диоксида углерода, полученных во влажной и засоленных растворами гидрокарбоната натрия пористых средах, практически одинакова, а в пористой среде, засоленной растворами хлорида натрия, резко снижается устойчивость гидратов с увеличением концентрации растворов. Следовательно, для долгосрочного стабильного захоронения диоксида углерода подходят подмерзлотные водоносные горизонты с пресной водой и гидрокарбонатно-натриевым типом вод. Проведены вычислительные эксперименты по оценке принципиальной возможности консервации СО2 путем его перевода в гидратное состояние при закачке газа в модельный пласт с различным генетическим типом вод. Показано влияние равновесных условий гидратообразования на гидратонасыщенность подземного хранилища газа. Практическая значимость проекта заключается в использовании полученных результатов при разработке научных основ технологии подземного захоронения диоксида углерода в гидратном состоянии в геологических формациях, расположенных в зоне распространения многолетнемерзлых пород.