مطالعه آزمایشگاهی تشکیل هیدرات متان در محیط متخلخل سیلیسی

تحقق تولید متان از سیستم حاوی هیدرات گازی با شرایط ایمن و اقتصادی مستلزم شناخت و درک اساسی از رفتار فیزیکی درگیر در فرآیند دینامیک تشکیل و تفکیک هیدرات متان در محیط های رسوبی است .در این مطالعه با طراحی یک دستگاه آزمایشگاهی، سنتیک تشکیل هیدرات متان در بستر محیط متخلخل سیلیسی با رویکرد آب اضافی در میادین دریایی شبیه سازی شد. همچنین با استفاده از محاسبات موازنه حجمی، مقدار کسر تبدیل متان طی مراحل مختلف تشکیل هیدرات و نیز مقدار اشباع فازها در رسوبات حاوی هیدرات بدست آمده است. بررسی نتایج نمودارهای تکامل دما و فشار در طول فرایند تشکیل هیدرات متان نشان داد شرایط تشکیل هیدرات برای نمونه های آزمایشگاهی با شرایط ترمودینامیکی حاکم مطابقت زیادی دارد. متناسب با دانه بندی ماسه های سیلیسی انتخابی، مقدار متوسط اشباع فاز هیدرات ۵/۳۲%، اشباع فاز آب ۹/۶۳% و اشباع فاز گاز ۶/۳% برای نمونه های آزمایشگاهی محقق گردید. همچنین میانگین کسر تبدیل متان به هیدرات برای نمونه های آزمایش مقدار ۲/۸۸% به دست آمده است. اختلاف در پاسخ های حرارتی سیستم در برخی موقعیت های قرارگیری ترموکوپل ها به توزیع و تشکیل غیر یکنواخت هیدرات متان در محیط متخلخل منتسب گردید. همچنین بررسی ها نشان داد مقدار دسترسی فازهای گاز و آب و نوع توزیع فاز هیدرات در محیط رسوبی از عوامل مهم کنترل کننده کسر تبدیل متان در نمونه های آزمایشی می باشد. شبیه سازی شرایط دما و فشار هیدرات گازی تشکیل شده در این مطالعه نیز مطابقت خوبی با مخازن هیدرات گازی در میادین دریایی داشته است.

کلیدواژه ها:

هیدرات متان ، محیط متخلخل سیلیسی ، سنتیک تشکیل هیدرات ، کسر تبدیل متان ، اشباع فاز