Аналіз вливу властивостей гідратовмісних порід на перспективи їх промислової розробки

Автор(и)

  • Анжела Сергіївна Єльченко-Лобовська Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка», Україна https://orcid.org/0000-0002-4308-9135
  • Олександр Юхимович Лукін Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка», Україна https://orcid.org/0000-0003-4844-1617
  • Василь Миколайович Савик Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка», Україна https://orcid.org/0000-0002-0706-0589
  • Вікторія Іванівна Дмитренко Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка», Україна https://orcid.org/0000-0002-1678-2575

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.263562

Ключові слова:

газогідрат, гідратовмісна порода, розробка газогідратних покладів, руйнування гідратовмісної породи, видобування газу

Анотація

Поряд з відновлюваною енергією та воднем, найбільш значущими енергетичним ресурсом протягом найближчих років можуть стати газові гідрати. Запаси газу в гідратному стані перевищують усі сукупні світові запаси традиційних енергетичних ресурсів. У той же час, властивості газових гідратів в умовах їх природного залягання у складі гідратовмісної породи обумовлюють значні складнощі їх видобутку. У зв’язку з цим, промислове використання колосальних відновлюваних ресурсів газу у газогідратному стані тільки починається. Виходячи з цього, об’єктом дослідження є методи розробки газогідратних покладів. На основі аналізу та узагальнення результатів відомих на даний час прикладів дослідно-промислової розробки газогідратних покладів, а також результатів вивчення властивостей гідратовмісних порід дано оцінку перспектив промислового впровадження методів розробки газогідратних покладів. Видобуток метану з газогідратних покладів викликає труднощі внаслідок їхньої твердої форми. Існуючі на даний перспективні методи їх розробки передбачають дисоціацію газогідрату на газ і воду.

Реалізовані на даний час проєкти дослідно-промислової розробки газогідратних покладів показали ряд проблем, пов’язаних, перш за все, із нестабільністю гідратовмісної породи після дисоціації газогідрату (при цьому у переважній більшості природний газогідрат стає метастабільним і слабозцементованим). Тому, до сих пір немає жодної комерційно привабливої технології отримання природного газу з родовищ газових гідратів. При цьому метод розгерметизації розглядається як найбільш перспективний. Виходячи з цього, удосконалення технології впливу на гідратовмісну породу для вилучення природного газу повинно, поміж іншими, стосуватись убезпечення винесення породи у свердловину. При цьому, ефективна та конкурентоздатна розробка морських покладів газових гідратів може бути реалізована лише за умови врахування геологічних особливостей розповсюдження гідратовмісних порід, а також властивостей газових гідратів у їх природному заляганні.

Біографії авторів

Анжела Сергіївна Єльченко-Лобовська, Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»

Асистент, аспірантка

Кафедра нафтогазової інженерії та технологій

Олександр Юхимович Лукін, Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»

Доктор геолого-мінералогічних наук, професор, Академік НАН України

Кафедра буріння та геології

Василь Миколайович Савик, Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра нафтогазової інженерії та технологій

Вікторія Іванівна Дмитренко, Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра нафтогазової інженерії та технологій

Посилання

  1. Lukin, O. Yu. (2008). Vuhlevodnevyi potentsial nadr Ukrainy ta osnovni napriamy yoho osvoiennia. Visnyk NAN Ukrainy, 4, 56–67.
  2. Lukin, A. E. (2010). Slantcevyi gaz i perspektivy ego dobychi v Ukraine. Statia 1. Sovremennoe sostoianie problemy slantcevogo gaza (v svete opyta osvoeniia ego resursov v SShA). Geologіchnii zhurnal, 3, 17–33.
  3. Lukin, O. Yu. (2011). Hazovi resursy Ukrainy: suchasnyi stan i perspektyvy. Visnyk NAN Ukrainy, 5, 40–48.
  4. Makogon, Y. F. (2010). Natural gas hydrates – A promising source of energy. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 2 (1), 49–59. doi: http://doi.org/10.1016/j.jngse.2009.12.004
  5. Makogon, Iu. F. (2010). Gazogidraty. Istoriia izucheniia i perspektivy osvoeniia. Geologiia i poleznye iskopaemye mirovogo okeana, 2, 5–21.
  6. Shniukov, E. F., Gozhik, P. F., Kraiushkin, V. P., Klochko, V. P. (2007). Nakanune mirovoi submarinnoi metanogidratodobychi. Dopovіdі Natcіonalnoi akademіi nauk Ukraini, 6, 125–134.
  7. Rodgers, R. E., Zbong, Y., Arunkumar, R., Etheridge, J. A., Pearson, L. E., Mc. Cown, J., Hogancamp, K. (2005). Gas Hydrate Storage Process for Natural Gas. GasTIPS, Winter, 54.
  8. Lu, S.-M. (2015). RETRACTED: A global survey of gas hydrate development and reserves: Specifically in the marine field. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 41, 884–900. doi: http://doi.org/10.1016/j.rser.2014.08.063
  9. Pro alternatyvni vydy ridkoho ta hazovoho palyva (2000). Zakon Ukrainy No. 1391-XIY. 14.01.2000. Vidomosti Verkhovnoi Rady (VVR), 12, st. 94. Available at: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1391-14#Text
  10. Nemokonov, V. P., Stupak, S. N. (1988). Priznaki gazogidratnykh zalezhei v Chernom more. Izvestiia vuzov. Geologiia i razvedka, 3, 72–82.
  11. Shniukov, E. F., Kraiushkin, V. A. (1999). Priroda, struktura, usloviia zaleganiia i zapasy morskikh metanogidratov. Geologiia i poleznye iskopaemye Chernogo moria. Kiev: Karbon LTD, 107–116.
  12. Kvenvolden, K. A. (1993). Gas hydrates-geological perspective and global change. Reviews of Geophysics, 31 (2), 173–187. doi: http://doi.org/10.1029/93rg00268
  13. Mohd, Y. (2016). Natural gas hydrates: the future’s fuel. Journal of Environmental Research And Development, 10 (4), 738–746.
  14. Collett, T. S. (2002). Energy resource potential of natural gas hydrates Bull. AAPG Bulletin, 11 (86), 1971–1992. doi: http://doi.org/10.1306/61eeddd2-173e-11d7-8645000102c1865d
  15. Collett, T. S. (2014). Geologic implications of gas hydrates in the offshore of India: Results of the National Gas Hydrate Program Expedition 01. Marine and Petroleum Geology, 58, 1–2. doi: http://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2014.07.020
  16. Zhou, S. W., Chen, W., Li, Q. P., Zhou, J. L., Shi, H. S. (2017). Research on the solid fluidization well testing and production for shallow non-diagenetic natural gas hydrate in deep water area. China Offshore Oil and Gas, 29, 1–8.
  17. Max, M. D., Johnson, A. H. (2016). Exploration and Production of Oceanic Natural Gas Hydrate. Cham: Springer. doi: http://doi.org/10.1007/978-3-319-43385-1
  18. Egawa, K., Furukawa, T., Saeki, T., Suzuki, K., Narita, H. (2013). Three-dimensional paleomorphologic reconstruction and turbidite distribution prediction revealing a Pleistocene confined basin system in the northeast Nankai Trough area. AAPG Bulletin, 97 (5), 781–798. doi: http://doi.org/10.1306/10161212014
  19. Boswell, R., Collett, T. S., Frye, M., Shedd, W., McConnell, D. R., Shelander, D. (2012). Subsurface gas hydrates in the northern Gulf of Mexico. Marine and Petroleum Geology, 34 (1), 4–30. doi: http://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2011.10.003
  20. Sung-Rock, L. (2011). 2nd ulleung basin gas hydrate expedition (UBGH2): findings and implications. Fire in the Ice, 11 (1), 6–9.
  21. Boswell, R. (2009). Is Gas Hydrate Energy Within Reach? Science, 325 (5943), 957–958. doi: http://doi.org/10.1126/science.1175074
  22. Ruan, X., Song, Y., Zhao, J., Liang, H., Yang, M., Li, Y. (2012). Numerical Simulation of Methane Production from Hydrates Induced by Different Depressurizing Approaches. Energies, 5 (2), 438–458. doi: http://doi.org/10.3390/en5020438
  23. Zhao, J., Zhu, Z., Song, Y., Liu, W., Zhang, Y., Wang, D. (2015). Analyzing the process of gas production for natural gas hydrate using depressurization. Applied Energy, 142, 125–134. doi: http://doi.org/10.1016/j.apenergy.2014.12.071
  24. Song, Y., Cheng, C., Zhao, J., Zhu, Z., Liu, W., Yang, M., Xue, K. (2015). Evaluation of gas production from methane hydrates using depressurization, thermal stimulation and combined methods. Applied Energy, 145, 265–277. doi: http://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.02.040
  25. Sun, X., Luo, T., Wang, L., Wang, H., Song, Y., Li, Y. (2019). Numerical simulation of gas recovery from a low-permeability hydrate reservoir by depressurization. Applied Energy, 250, 7–18. doi: http://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.05.035
  26. Johnson, A. H. (2013). Unconventional Energy Resources: 2013. Review. Natural Resources Research, 23 (1), 19–98. doi: http://doi.org/10.1007/s11053-013-9224-6
  27. Feng, J.-C., Wang, Y., Li, X.-S. (2017). Entropy generation analysis of hydrate dissociation by depressurization with horizontal well in different scales of hydrate reservoirs. Energy, 125, 62–71. doi: http://doi.org/10.1016/j.energy.2017.02.104
  28. Japan Oil, Gas and Metals National Corporation (GOGMEC). Gas Produced from Methane Mydrate (Provisional) (2013). Available at: http://www.jogmec.go.jp/english/news/release/news_01_000006
  29. JOGMEC (2017). About the start of the 2nd methane hydrate marine production test (field work). Available at: http://www.jogmec.go.jp/news/release/news_10_000243.html

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-08-29

Як цитувати

Єльченко-Лобовська, А. С., Лукін, О. Ю., Савик, В. М., & Дмитренко, В. І. (2022). Аналіз вливу властивостей гідратовмісних порід на перспективи їх промислової розробки. Technology Audit and Production Reserves, 4(1(66), 37–41. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.263562

Номер

Том 4 № 1(66) (2022): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Технології та системи енергопостачання: Звіт про науково-дослідну роботу

Ліцензія

Авторське право (c) 2022 Angela Yelchenko-Lobovska, Oleksandr Lukin, Vasyl Savyk, Victoriіa Dmytrenko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.