Mathematical model of gas hydrate of hydrogen sulfide formation during its injection into a natural layer

Бесплатный доступ

The mathematical model of liquid hydrogen sulfide injection into the semi-infinite porous layer saturated with the oil and water accompanied by H2S gas hydrate formation is presented here. We considered the case when the hydrate formation occurs at the frontal border and the oil displacement's front by hydrogen sulfide is ahead of this boundary. Solutions for pressure and temperature in every layer's area are built by help of the self-similar variable formation method. The values of the parameters of the moving interphase boundaries are found as the result of the iteration procedure. The coordinate dependence of phase boundaries on the injection pressure was studied on the basis of the obtained solutions. We have established that for the existence of solution with two different interphase boundaries, the injection pressure must be above a certain limiting value. The dependence of the limiting value of pressure on the initial temperature of the layer at different temperatures of the injected hydrogen sulphide is constructed. The results of the calculations showed that the constructed mathematical model with three areas in the reservoir gives an adequate description of the process at high injection pressures, the temperature of the injected hydrogen sulfide and the initial temperature of the layer.

Еще

Mathematical model, self-similar variable solution, porous medium, filtration, gas hydrates, hydrogen sulfide

Короткий адрес: https://sciup.org/147232887

IDR: 147232887   |   DOI: 10.14529/mmp180206

Список литературы Mathematical model of gas hydrate of hydrogen sulfide formation during its injection into a natural layer

  • Machel, H.G. Geological and Hydrogeological Evaluation of the Nisku Q-Pool in Alberta, Canada, for H2S and/or CO2 Storage / H.G. Machel // Oil and Gas Science and Technology. - 2005. - V. 60. - P. 51-65.
  • Xu, T. Numerical Modeling of Injection and Mineral Trapping of CO2 with H2S and SO2 in a Sandstone Formation / T. Xu, J.A. Apps, K. Pruess, H. Yamamoto // Chemical Geology. - 2007. - V. 24, № 3-4. - P. 319-346.
  • Бык, С.Ш. Газовые гидраты / С.Ш. Бык, Ю.Ф. Макогон, В.И. Фомина. - М.: Химия, 1980.
  • Дучков, А.Д. Оценка возможности захоронения углекислого газа в криолитозоне Западной Сибири / А.Д. Дучков, Л.С. Соколова, Д.Е. Аюнов, М.Е. Пермяков // Криосфера Земли. - 2009. - Т. 13, № 4. - С. 62-68.
  • Гималтдинов, И.К. Математическая модель образования газогидрата при инжекции газа в пласт, частично насыщенный льдом / И.К. Гималтдинов, М.К. Хасанов // Прикладная математика и механика. - 2016. - Т. 80, № 1. - С. 80-90.
  • Шагапов, В.Ш. К теории образования газогидрата в частично водонасыщенной пористой среде при нагнетании метана / В.Ш. Шагапов, Г.Р. Рафикова, М.К. Хасанов // Теплофизика высоких температур. - 2016. - Т. 54, № 6. - С. 911-920.
  • Шагапов, В.Ш. К теории процесса образования газогидрата в замкнутом теплоизолированном объеме, опрессованном метаном / В.Ш. Шагапов, А.С. Чиглинцева, С.В. Белова // Инженерно-физический журнал. - 2017. - Т. 90, № 5. - С. 1208-1222.
  • Шагапов, В.Ш. Математическое моделирование нагнетания гидратообразующего газа в снежный массив, насыщенный тем же газом / В.Ш. Шагапов, А.С. Чиглинцева, С.В. Белова // Труды Института механики им. Р.Р. Мавлютова Уфимского научного центра РАН. - 2016. - Т. 11, № 2. - С. 233-239.
  • Хасанов, М.К. Инжекция жидкого сероводорода в пласт, насыщенный нефтью и водой / М.К. Хасанов // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. - 2017. - Т. 3, № 2. - С. 72-84.
  • Shagapov, V.Sh. Theoretical Research of the Gas Hydrate Deposits Development Using the Injection of Carbon Dioxide / V.Sh. Shagapov, M.K. Khasanov, N.G. Musakaev, Ngoc Hai Duong // International Journal of Heat and Mass Transfer. - 2017. - V. 107. - P. 347-357.
Еще
Статья научная