RU2625544C1 - Method of determining thermobaric parameters of hydrates formation in multicomponent mixture - Google Patents

Method of determining thermobaric parameters of hydrates formation in multicomponent mixture Download PDF

Info

Publication number
RU2625544C1
RU2625544C1 RU2016127113A RU2016127113A RU2625544C1 RU 2625544 C1 RU2625544 C1 RU 2625544C1 RU 2016127113 A RU2016127113 A RU 2016127113A RU 2016127113 A RU2016127113 A RU 2016127113A RU 2625544 C1 RU2625544 C1 RU 2625544C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixture
temperature
hydrate
range
pressure
Prior art date
Application number
RU2016127113A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Петрович Запорожец
Никита Андреевич Шостак
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ")
Priority to RU2016127113A priority Critical patent/RU2625544C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2625544C1 publication Critical patent/RU2625544C1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/02—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating changes of state or changes of phase; by investigating sintering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N7/00—Analysing materials by measuring the pressure or volume of a gas or vapour

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method of determining thermobaric parameters of hydrates formation in multicomponent mixture includes definition of composition and temperature of the mixture, and it hydrates formation pressure on calculation formulas linking these parameters using these coefficients, determined empirically. Moreover, the hydrate forming components entering the mixture are further determined, and then one of the two temperature ranges into which the temperature of the mixture falls is determined, the first range is from 80 to 273.15 K, the second from 273.15 (inclusive) to 320 K. For each such component, the pressure of the onset of formation of its hydrate at the temperature of the mixture in the first range is determined by the power law or by the temperature of the mixture, and in the second range by the exponential dependence. Further, the formation pressure of the hydrates in the multicomponent mixture is determined in the first temperature range or in the second temperature range.
EFFECT: increasing the accuracy and reliability of the determination of hydrate-forming components.
2 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к способам определения термобарических параметров (температуры и давления) образования гидратов в многокомпонентной смеси типа нефтяных или природных газов. Оно может быть использовано в нефтяной, газовой и химической промышленности для предотвращения образования техногенных гидратов или для их получения.The invention relates to methods for determining thermobaric parameters (temperature and pressure) of hydrate formation in a multicomponent mixture such as petroleum or natural gases. It can be used in the oil, gas and chemical industries to prevent the formation of technogenic hydrates or to obtain them.

Известен способ определения термобарических параметров образования гидратов в многокомпонентной смеси, включающий определение температуры кипения смеси при атмосферном давлении, а давления образования гидратов по расчетной формуле с использованием коэффициентов, определяемых опытным путем:A known method for determining the thermobaric parameters of hydrate formation in a multicomponent mixture, including determining the boiling temperature of the mixture at atmospheric pressure, and the pressure of hydrate formation according to the calculation formula using coefficients determined empirically:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где Р - давление образования гидратов; Тк - температура кипения многокомпонентной смеси при атмосферном давлении, К; a, b - коэффициенты, которые определяют опытным путем, и для следующих газов найдены их величины:where P is the pressure of hydrate formation; T to - the boiling point of a multicomponent mixture at atmospheric pressure, K; a , b are the coefficients that are determined empirically, and for the following gases their values are found:

Figure 00000002
Figure 00000002

(Унароков К.Л. Исследование процесса диссоциации гидратов в системах добычи и транспорта газов: Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. ВЬШИГАЗ, Москва, 1981).(Unarokov KL Research of the process of dissociation of hydrates in gas production and transport systems: The dissertation for the degree of candidate of technical sciences. VShIGAZ, Moscow, 1981).

Общим признаком известного и предлагаемого способов является определение давления образования гидратов по расчетной формуле, в которой используются коэффициенты, которые определяют опытным путем.A common feature of the known and proposed methods is to determine the pressure of hydrate formation according to the calculation formula, which uses coefficients that are determined empirically.

К недостаткам известного способа необходимо отнести то, что определение по формуле давления образования гидратов ограничено отдельными газовыми смесями. Определение давления образования гидратов для многокомпонентной смеси типа нефтяных и природных газов по этой формуле невозможно.The disadvantages of this method include the fact that the determination by the formula of the pressure of hydrate formation is limited to individual gas mixtures. The determination of the hydrate formation pressure for a multicomponent mixture such as petroleum and natural gases using this formula is impossible.

Более близким к заявляемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ определения термобарических параметров образования гидратов в многокомпонентной смеси (Истомин В.А., Якушев B.C. Газовые гидраты в природных условиях. М.: Недра, 1992. 236 с.), включающий определение компонентного состава и измерение температуры смеси 273,15 К, а давления образования в ней гидратов при этой температуре по расчетным формулам, с использованием в них коэффициентов, определяемых опытным путем, для гидратов:Closer to the claimed method according to the technical nature and the achieved result is a method for determining the thermobaric parameters of hydrate formation in a multicomponent mixture (Istomin VA, Yakushev BC Gas hydrates in natural conditions. M .: Nedra, 1992. 236 p.), Including the definition component composition and measuring the temperature of the mixture 273.15 K, and the pressure of hydrate formation in it at this temperature according to the calculation formulas, using the coefficients determined experimentally for hydrates in them:

I структуры:I structures:

Figure 00000003
Figure 00000003

и II структуры:and structure II:

Figure 00000004
Figure 00000004

где Р - давление образования гидратов, МПа;where P is the pressure of hydrate formation, MPa;

Yi - мольная доля компонента в газовой смеси;Y i is the mole fraction of the component in the gas mixture;

численные значения, выраженные цифрами, являются коэффициентами, которые определены опытным путем.numerical values expressed in numbers are coefficients that are determined empirically.

Общими признаками известного и предлагаемого способов определения термобарических параметров образования гидратов в многокомпонентной смеси являются определение компонентного состава смеси и ее температуры, а давления образования в ней гидратов по расчетным формулам, связывающим эти параметры, с использованием в них коэффициентов, определяемых опытным путем.The common features of the known and proposed methods for determining the thermobaric parameters of hydrate formation in a multicomponent mixture are the determination of the component composition of the mixture and its temperature, and the pressure of hydrate formation in it according to the calculation formulas linking these parameters using the coefficients determined empirically.

К недостаткам известного способа необходимо отнести то, что давление образования гидратов определяется только при температуре 273,15 К. В широком диапазоне температур определение давления образования гидратов по этим формулам не возможно.The disadvantages of this method include the fact that the pressure of hydrate formation is determined only at a temperature of 273.15 K. In a wide temperature range, determining the pressure of hydrate formation by these formulas is not possible.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа определения термобарических параметров образования гидратов в многокомпонентной смеси.The objective of the invention is to develop a method for determining the thermobaric parameters of hydrate formation in a multicomponent mixture.

Техническим результатом является повышение эффективности определения термобарических параметров образования гидратов в многокомпонентной смеси путем расширения диапазона их нахождения.The technical result is to increase the efficiency of determining the thermobaric parameters of hydrate formation in a multicomponent mixture by expanding the range of their location.

Технический результат достигается тем, что в способе определения термобарических параметров образования гидратов в многокомпонентной смеси, включающем определение компонентного состава и температуры смеси, а давления образования в ней гидратов по расчетным формулам, связывающим эти параметры, с использованием в них коэффициентов, определяемых опытным путем, новым является то, что дополнительно определяют гидратообразующие компоненты, входящие в смесь, затем определяют один из двух температурных диапазонов, в который попадает величина температуры смеси, первый диапазон - от 80 до 273,15 К, второй - от 273,15 (включительно) до 320 К, для каждого такого компонента определяют давление начала образования его гидрата при температуре смеси в первом диапазоне - по степенной зависимостиThe technical result is achieved by the fact that in the method for determining the thermobaric parameters of hydrate formation in a multicomponent mixture, which includes determining the component composition and temperature of the mixture, and the pressure of hydrate formation in it according to the calculation formulas relating these parameters, using new coefficients determined experimentally in them is that hydrate-forming components included in the mixture are additionally determined, then one of the two temperature ranges is determined, into which the quantities at the temperature of the mixture, the first range is from 80 to 273.15 K, the second is from 273.15 (inclusive) to 320 K, for each such component the pressure of the onset of its hydrate formation at the temperature of the mixture in the first range is determined by the power law

Figure 00000005
Figure 00000005

где

Figure 00000006
- давление начала образования гидрата i-го гидратообразующего компонента в первом температурном диапазоне, Па;Where
Figure 00000006
- pressure of the onset of hydrate formation of the i-th hydrate-forming component in the first temperature range, Pa;

Т1 - температура многокомпонентной смеси в первом диапазоне, K;T 1 is the temperature of the multicomponent mixture in the first range, K;

а, b - коэффициенты, определяемые опытным путем; a , b are the coefficients determined empirically;

или при величине температуры смеси во втором диапазоне - по экспоненциальной зависимостиor when the temperature of the mixture in the second range is exponentially

Figure 00000007
Figure 00000007

где

Figure 00000008
- давление начала образования гидрата i-го гидратообразующего компонента во втором температурном диапазоне;Where
Figure 00000008
- pressure of the onset of hydrate formation of the i-th hydrate-forming component in the second temperature range;

Т2 - температура многокомпонентной смеси во втором диапазоне, K;T 2 is the temperature of the multicomponent mixture in the second range, K;

Figure 00000009
- основание натурального логарифма (2,718);
Figure 00000009
- the base of the natural logarithm (2,718);

с, d - коэффициенты, определяемые опытным путем; а давление образования гидратов в многокомпонентной смеси определяют: в первом температурном диапазоне по формулеc, d - coefficients determined empirically; and the pressure of hydrate formation in a multicomponent mixture is determined: in the first temperature range by the formula

Figure 00000010
,
Figure 00000010
,

где Р1 - давление образования гидратов в многокомпонентной смеси в первом температурном диапазоне, Па;where P 1 is the pressure of hydrate formation in a multicomponent mixture in the first temperature range, Pa;

Yi - мольная доля i-го гидратообразующего компонента в смеси;Y i is the molar fraction of the i-th hydrate-forming component in the mixture;

n - количество гидратообразующих компонентов;n is the number of hydrate-forming components;

или во втором температурном диапазоне по формулеor in the second temperature range according to the formula

Figure 00000011
,
Figure 00000011
,

где Р2 - давление образования гидратов в многокомпонентной смеси во втором температурном диапазоне, Па.where P 2 is the pressure of hydrate formation in a multicomponent mixture in the second temperature range, Pa.

Кроме того, численные значения коэффициентов а, b, с, d определены для следующих гидратообразующих компонентовIn addition, the numerical values of the coefficients a , b, c, d are determined for the following hydrate-forming components

Figure 00000012
Figure 00000012

Технический прием, заключающийся в том, что дополнительно определяют гидратообразующие компоненты, входящие в смесь, позволяет выявить все компоненты, которые образуют гидраты в широком диапазоне термобарических условий.The technique, which additionally determines the hydrate-forming components in the mixture, allows you to identify all the components that form hydrates in a wide range of thermobaric conditions.

Технический прием, заключающийся в определении одного из двух температурных диапазонов, в который попадает величина температуры смеси, первый диапазон - от 80 до 273,15 К, второй - от 273,15 (включительно) до 320 К, позволяет уточнить условия образования гидратов.The technique, which consists in determining one of two temperature ranges, in which the temperature of the mixture falls, the first range - from 80 to 273.15 K, the second - from 273.15 (inclusive) to 320 K, allows you to clarify the conditions for the formation of hydrates.

Технический прием, заключающийся в том, что для каждого такого компонента определяют давление начала образования его гидрата при температуре смеси в первом диапазоне - по степенной зависимостиThe technique, which consists in the fact that for each such component the pressure of the onset of its hydrate formation is determined at the temperature of the mixture in the first range - by the power law

Figure 00000013
Figure 00000013

или при величине температуры смеси во втором диапазоне - по экспоненциальной зависимостиor when the temperature of the mixture in the second range is exponentially

Figure 00000014
Figure 00000014

позволяет определить границу термобарических условий начала образования гидратов каждого компонента газа-гидратообразователя.allows you to determine the boundary of the thermobaric conditions of the beginning of hydrate formation of each component of the hydrate forming gas.

Технический прием, заключающийся в том, что давление образования гидратов в многокомпонентной смеси определяют:The technique, which consists in the fact that the pressure of hydrate formation in a multicomponent mixture is determined by:

в первом температурном диапазоне по формулеin the first temperature range according to the formula

Figure 00000015
,
Figure 00000015
,

где Р1 - давление образования гидратов в многокомпонентной смеси в первом температурном диапазоне, Па;where P 1 is the pressure of hydrate formation in a multicomponent mixture in the first temperature range, Pa;

Yi - мольная доля i-го гидратообразующего компонента в смеси;Y i is the molar fraction of the i-th hydrate-forming component in the mixture;

n - количество гидратообразующих компонентов;n is the number of hydrate-forming components;

или во втором температурном диапазоне по формулеor in the second temperature range according to the formula

Figure 00000016
,
Figure 00000016
,

позволяет рассчитать давление образования гидратов в многокомпонентной смеси при определенной величине температуры.allows you to calculate the pressure of hydrate formation in a multicomponent mixture at a certain temperature.

Численные значения коэффициентов а, b, с, d определены для следующих гидратообразующих компонентовThe numerical values of the coefficients a , b, c, d are determined for the following hydrate-forming components

Figure 00000017
Figure 00000017

Авторам не известны определения термобарических параметров образования гидратов в многокомпонентной смеси подобным образом.The authors are not aware of the definition of thermobaric parameters of hydrate formation in a multicomponent mixture in this way.

Практическая реализация предлагаемого способа определения термобарических параметров образования гидратов в многокомпонентной смеси представлена примерами.The practical implementation of the proposed method for determining the thermobaric parameters of hydrate formation in a multicomponent mixture is presented by examples.

ПРИМЕР 1.EXAMPLE 1

Многокомпонентная газовая смесь транспортируется по трубопроводу. Необходимо определить термобарические параметры образования гидратов в этой смеси. Опытным путем определяют:The multicomponent gas mixture is transported by pipeline. It is necessary to determine the thermobaric parameters of hydrate formation in this mixture. Empirically determine:

- компонентный состав смеси в мольных долях: метан - 0,57, этан -0,01, пропан - 0,14, i-бутан - 0,08, пентан - 0,02, гексан - 0,02, гептан - 0,01, диоксид углерода - 0,05, сероводород - 0,05, азот - 0,05.- the composition of the mixture in molar fractions: methane - 0.57, ethane - 0.01, propane - 0.14, i-butane - 0.08, pentane - 0.02, hexane - 0.02, heptane - 0, 01, carbon dioxide - 0.05, hydrogen sulfide - 0.05, nitrogen - 0.05.

- температуру смеси - 270 К.- the temperature of the mixture is 270 K.

Дополнительно определяют гидратообразующие компоненты, входящие в смесь: метан - 0,600, этан - 0,010, пропан - 0,147, i-бутан - 0,084, диоксид углерода - 0,053, сероводород - 0,053, азот - 0,053.Additionally, the hydrate-forming components included in the mixture are determined: methane - 0.600, ethane - 0.010, propane - 0.147, i-butane - 0.084, carbon dioxide - 0.053, hydrogen sulfide - 0.053, nitrogen - 0.053.

Температура многокомпонентной смеси 270 К попадает в первый температурный диапазон. Поэтому давление начала образования гидратов для каждого компонента смеси определяют по степенной зависимости:The temperature of a multicomponent mixture of 270 K falls within the first temperature range. Therefore, the onset pressure of hydrate formation for each component of the mixture is determined by the power law:

Figure 00000018
,
Figure 00000018
,

в которой коэффициенты а, b, определенные опытным путем, принимают из таблицы (см. выше). Давления:in which the coefficients a , b, determined empirically, are taken from the table (see above). Pressure:

- метана

Figure 00000019
= 4⋅10-17⋅2709,3415=2063691 Па=2,06 МПа,- methane
Figure 00000019
= 4⋅10 -17 ⋅270 9.3415 = 2063691 Pa = 2.06 MPa,

- этана

Figure 00000020
= 3⋅10-26⋅27012,8130=426761 Па=0,43 МПа,- ethane
Figure 00000020
= 3⋅10 -26 ⋅270 12.8130 = 426761 Pa = 0.43 MPa,

- пропана

Figure 00000021
=2⋅10-28⋅27013,4980=131698 Па=0,13 МПа,- propane
Figure 00000021
= 2⋅10 -28 ⋅270 13.4980 = 131698 Pa = 0.13 MPa,

- i-бутана

Figure 00000022
= 2⋅10-32⋅27015,'0760=90421 Па=0,09 МПа,- i-butane
Figure 00000022
= 2⋅10 -32 ⋅270 15, ' 0760 = 90421 Pa = 0.09 MPa,

- диоксида углерода

Figure 00000023
=10-21⋅27011,'0890=914940 Па=0,91 МПа,- carbon dioxide
Figure 00000023
= 10 -21 ⋅270 11, ' 0890 = 914940 Pa = 0.91 MPa,

- сероводорода

Figure 00000024
=10-23⋅27011,'4690=76791 Па=0,08 МПа,- hydrogen sulfide
Figure 00000024
= 10 -23 ⋅270 11, ' 4690 = 76791 Pa = 0.08 MPa,

- азота

Figure 00000025
=2⋅10-12⋅2707,7171=11590637 Па=11,59 МПа.- nitrogen
Figure 00000025
= 2⋅10 -12 ⋅270 7.7171 = 11590637 Pa = 11.59 MPa.

Давление образования гидратов в многокомпонентной смеси в первом температурном диапазоне определяют по формуле:The pressure of hydrate formation in a multicomponent mixture in the first temperature range is determined by the formula:

Figure 00000026
Figure 00000026

ПРИМЕР 2.EXAMPLE 2

Многокомпонентная газовая смесь поступает из газовой скважины. Необходимо определить термобарические параметры образования гидратов в этой смеси. Опытным путем определяют:The multicomponent gas mixture comes from a gas well. It is necessary to determine the thermobaric parameters of hydrate formation in this mixture. Empirically determine:

- компонентный состав смеси в мольных долях: метан - 0,940, этан -0,005, пропан - 0,015, i-бутан - 0,010, диоксид углерода - 0,010, азот - 0,015, аргон - 0,002, криптон - 0,002, ксенон - 0,001,- the composition of the mixture in molar fractions: methane - 0.940, ethane - 0.005, propane - 0.015, i-butane - 0.010, carbon dioxide - 0.010, nitrogen - 0.015, argon - 0.002, krypton - 0.002, xenon - 0.001,

- температуру смеси - 280 К.- the temperature of the mixture is 280 K.

Дополнительно определяют гидратообразующие компоненты, входящие в смесь: метан - 0,940, этан - 0,005, пропан - 0,015, i-бутан - 0,010, диоксид углерода - 0,010, азот - 0,015, аргон - 0,002, криптон - 0,002, ксенон - 0,001.Additionally, hydrate-forming components are included in the mixture: methane - 0.940, ethane - 0.005, propane - 0.015, i-butane - 0.010, carbon dioxide - 0.010, nitrogen - 0.015, argon - 0.002, krypton - 0.002, xenon - 0.001.

Температура многокомпонентной смеси 280 К попадает во второй температурный диапазон. Поэтому давление начала образования гидратов для каждого компонента смеси определяют по степенной зависимости:The temperature of the multicomponent mixture 280 K falls into the second temperature range. Therefore, the onset pressure of hydrate formation for each component of the mixture is determined by the power law:

Figure 00000027
Figure 00000027

в которой коэффициенты с, d, определенные опытным путем, принимают из таблицы (см. выше). Давления:in which the coefficients c, d, determined empirically, are taken from the table (see above). Pressure:

- метана

Figure 00000028
= 10-7⋅
Figure 00000029
0,1128⋅280=5209031 Па=5,21 МПа,- methane
Figure 00000028
= 10 -7 ⋅
Figure 00000029
0.1128⋅280 = 5209031 Pa = 5.21 MPa,

- этана

Figure 00000030
= 6⋅10-10⋅
Figure 00000029
0,1256⋅280=1125692 Па=1,13 МПа,- ethane
Figure 00000030
= 6⋅10 -10 ⋅
Figure 00000029
0.1256-280 = 1125692 Pa = 1.13 MPa,

- пропана

Figure 00000031
= 8⋅10-10⋅
Figure 00000029
0,1281⋅280=3022487 Па=3,02 МПа,- propane
Figure 00000031
= 8⋅10 -10 ⋅
Figure 00000029
0.1281-280 = 3022487 Pa = 3.02 MPa,

- i-бутана

Figure 00000032
= 8⋅10-20⋅
Figure 00000029
0,2052⋅280=717652 Па=0,72 МПа,- i-butane
Figure 00000032
= 8⋅10 -20 ⋅
Figure 00000029
0.2052-280 = 717652 Pa = 0.72 MPa,

- диоксида углерода

Figure 00000033
= 3⋅10-20⋅
Figure 00000029
0,2078⋅280=557329 Па=0,56 МПа,- carbon dioxide
Figure 00000033
= 3⋅10 -20 ⋅
Figure 00000029
0.2078-280 = 557329 Pa = 0.56 MPa,

- азота

Figure 00000034
= 10-5⋅
Figure 00000029
0,1015⋅280=22011477 Па=22,01 МПа,- nitrogen
Figure 00000034
= 10 -5 ⋅
Figure 00000029
0.1015-280 = 22011477 Pa = 22.01 MPa,

- аргона

Figure 00000035
= 10-7⋅
Figure 00000029
0,1168⋅280=15964920 Па=15,96 МПа,- argon
Figure 00000035
= 10 -7 ⋅
Figure 00000029
0.1168⋅280 = 15964920 Pa = 15.96 MPa,

- криптона

Figure 00000036
= 2⋅10-6⋅
Figure 00000029
0,0990⋅280=2186115 Па=2,19 МПа,- krypton
Figure 00000036
= 2⋅10 -6 ⋅
Figure 00000029
0.0990-280 = 2186115 Pa = 2.19 MPa,

- ксенона

Figure 00000037
= 3⋅10-7⋅
Figure 00000029
0,0993⋅280=356652 Па=0,36 МПа.- xenon
Figure 00000037
= 3⋅10 -7 ⋅
Figure 00000029
0.0993-280 = 356652 Pa = 0.36 MPa.

Давление образования гидратов в многокомпонентной смеси в первом температурном диапазоне определяют по формуле:The pressure of hydrate formation in a multicomponent mixture in the first temperature range is determined by the formula:

Figure 00000038
Figure 00000038

Claims (31)

1. Способ определения термобарических параметров образования гидратов в многокомпонентной смеси, включающий определение компонентного состава и температуры смеси, давления образования в ней гидратов по расчетным формулам, связывающим эти параметры, с использованием в них коэффициентов, определяемых опытным путем, отличающийся тем, что дополнительно определяют гидратообразующие компоненты, входящие в смесь, затем определяют один из двух температурных диапазонов, в который попадает величина температуры смеси, первый диапазон - от 80 до 273,15 К, второй - от 273,15 (включительно) до 320 К, для каждого такого компонента определяют давление начала образования его гидрата при температуре смеси в первом диапазоне - по степенной зависимости1. A method for determining the thermobaric parameters of hydrate formation in a multicomponent mixture, including determining the component composition and temperature of the mixture, the pressure of hydrate formation in it according to the calculation formulas relating these parameters, using coefficients determined empirically, characterized in that hydrate forming agents are additionally determined the components included in the mixture then determine one of the two temperature ranges into which the temperature of the mixture falls, the first range from 80 to 273.15 K, the second - from 273.15 (inclusive) to 320 K, for each such component the pressure of the onset of its hydrate formation is determined at the temperature of the mixture in the first range - by the power law
Figure 00000039
Figure 00000039
 где
Figure 00000040
- давление начала образования гидрата i-го гидратообразующего компонента в первом температурном диапазоне, Па;Where
Figure 00000040
- pressure of the onset of hydrate formation of the i-th hydrate-forming component in the first temperature range, Pa; Т1 - температура многокомпонентной смеси в первом диапазоне, K;T 1 is the temperature of the multicomponent mixture in the first range, K; a, b - коэффициенты, определяемые опытным путем; a , b are the coefficients determined empirically; или при величине температуры смеси во втором диапазоне - по экспоненциальной зависимостиor when the temperature of the mixture in the second range is exponentially
Figure 00000041
Figure 00000041
 где
Figure 00000042
- давление начала образования гидрата i-го гидратообразующего компонента во втором температурном диапазоне;Where
Figure 00000042
- pressure of the onset of hydrate formation of the i-th hydrate-forming component in the second temperature range; T2 - температура многокомпонентной смеси во втором диапазоне, K;T 2 is the temperature of the multicomponent mixture in the second range, K; е - основание натурального логарифма (2,718);e is the base of the natural logarithm (2,718); с, d - коэффициенты, определяемые опытным путем;c, d - coefficients determined empirically; а давление образования гидратов в многокомпонентной смеси определяют:and the pressure of hydrate formation in a multicomponent mixture is determined by: в первом температурном диапазоне по формулеin the first temperature range according to the formula
Figure 00000043
Figure 00000043
 где Р1 - давление образования гидратов в многокомпонентной смеси в первом температурном диапазоне, Па;where P 1 is the pressure of hydrate formation in a multicomponent mixture in the first temperature range, Pa; Yi - мольная доля i-го гидратообразующего компонента в смеси;Y i is the molar fraction of the i-th hydrate-forming component in the mixture; n - количество гидратообразующих компонентов;n is the number of hydrate-forming components; или во втором температурном диапазоне по формулеor in the second temperature range according to the formula
Figure 00000044
Figure 00000044
 где Р2 - давление образования гидратов в многокомпонентной смеси во втором температурном диапазоне, Па.where P 2 is the pressure of hydrate formation in a multicomponent mixture in the second temperature range, Pa. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что численные значения коэффициентов a, b, c, d определены для:2. The method according to p. 1, characterized in that the numerical values of the coefficients a , b, c, d are defined for: - метана: a=4⋅10-17; b=9,3415; c=10-7; d=0,1128;- methane: a = 4⋅10 -17 ; b = 9.3415; c = 10 -7 ; d = 0.1128; - этана: a=3⋅10-26; b=12,8130; c=6⋅10-10; d=0,1256;- ethane: a = 3⋅10 -26 ; b = 12.8130; c = 6⋅10 -10; d = 0.1256; - пропана: a=2⋅10-28; b=13,4980; c=8⋅10-10; d=0,1281;- propane: a = 2⋅10 -28 ; b = 13.4980; c = 8⋅10 -10 ; d = 0.1281; i-бутана: a=2⋅10-32; b=15,0760; c=8⋅10-20; d=0,2052;i-butane: a = 2⋅10 -32 ; b = 15.0760; c = 8⋅10 -20 ; d = 0.2052; диоксида углерода: a=10-21; b=11,0890; c=3⋅10-20; d=0,2078;carbon dioxide: a = 10 -21 ; b = 11.0890; c = 3⋅10 -20 ; d = 0.2078; сероводорода: a=10-23; b=11,4690; c=2⋅10-8; d=0,1064;hydrogen sulfide: a = 10 -23 ; b = 11.4690; c = 2⋅10 -8 ; d = 0.1064; азота: a=2⋅10-12; b=7,7171; c=10-5; d=0,1015;nitrogen: a = 2⋅10 -12 ; b = 7.7171; c = 10 -5 ; d = 0.1015; аргона: a=8⋅10-12; b=7,4047; c=10-7; d=0,1168;argon: a = 8⋅10 -12 ; b = 7.4047; c = 10 -7 ; d = 0.1168; криптона: a=5⋅10-26; b=12,8900; c=2⋅10-6; d=0,0990;krypton: a = 5⋅10 -26 ; b = 12.8900; c = 2⋅10 -6 ; d = 0.0990; ксенона: a=2⋅10-24; b=11,8380; c=3⋅10-7; d=0,0993.xenon: a = 2⋅10 -24 ; b = 11.8380; c = 3⋅10 -7 ; d = 0.0993.
RU2016127113A 2016-07-05 2016-07-05 Method of determining thermobaric parameters of hydrates formation in multicomponent mixture RU2625544C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016127113A RU2625544C1 (en) 2016-07-05 2016-07-05 Method of determining thermobaric parameters of hydrates formation in multicomponent mixture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016127113A RU2625544C1 (en) 2016-07-05 2016-07-05 Method of determining thermobaric parameters of hydrates formation in multicomponent mixture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2625544C1 true RU2625544C1 (en) 2017-07-14

Family

ID=59495304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016127113A RU2625544C1 (en) 2016-07-05 2016-07-05 Method of determining thermobaric parameters of hydrates formation in multicomponent mixture

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2625544C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2667699C1 (en) * 2017-11-30 2018-09-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Method for determination of thermobaric parameters of hydrate formation in a multicomponent mixture
RU2678258C1 (en) * 2017-11-30 2019-01-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Method for determination of thermobaric parameters of hydrate formation in a multicomponent mixture
RU2685138C1 (en) * 2018-05-11 2019-04-16 Виталий Васильевич Гузеев Method of producing concentrate of xenon and krypton
RU2694272C1 (en) * 2018-12-03 2019-07-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Method for determining equilibrium thermobaric conditions for formation and dissociation of gas hydrates
RU2726756C1 (en) * 2019-09-26 2020-07-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) Method of determining amount of gas hydrate formed in natural coal
RU2775996C1 (en) * 2021-10-05 2022-07-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" Method for determining the equilibrium thermobaric parameters of hydrate formation from a mixture of liquefied gases

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1663510A1 (en) * 1988-08-23 1991-07-15 Волгоградский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности Method and device for determining the content of gaseous and liquid components of petroleum
JP2008175695A (en) * 2007-01-18 2008-07-31 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Method and instrument for measuring gas hydrate ratio

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1663510A1 (en) * 1988-08-23 1991-07-15 Волгоградский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности Method and device for determining the content of gaseous and liquid components of petroleum
JP2008175695A (en) * 2007-01-18 2008-07-31 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Method and instrument for measuring gas hydrate ratio

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЗАПОРОЖЕЦ Е.П., ШОСТАК Н.А., "ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ОБРАЗОВАНИЯ ГАЗОВЫХ ГИДРАТОВ", журнал "НАУЧНЫЕ ТРУДЫ КубГТУ", номер 4, 2014 г., с.84-100. *
ЗАПОРОЖЕЦ Е.П., ШОСТАК Н.А., "ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ОБРАЗОВАНИЯ ГАЗОВЫХ ГИДРАТОВ", журнал "НАУЧНЫЕ ТРУДЫ КубГТУ", номер 4, 2014 г., с.84-100. ИВАНОВА И.К., СЕМЕНОВ М.Е., ШИЛОВА Ю.Э. и др., "ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕРМОБАРИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ ГИДРАТОВ ПРИРОДНОГО ГАЗА В ЭМУЛЬСИЯХ АСФАЛЬТОСМОЛОПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ", журнал "ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ", номер 2, 2015 г., с.5089-5093. Шабаров А.Б., Ширшова А.В., Данько М.Ю. и др., "Экспериментальное исследование газогидратообразования пропанбутановой смеси", Вестник ТюмГУ, номер 6, 2009, с.73-82. *
ИВАНОВА И.К., СЕМЕНОВ М.Е., ШИЛОВА Ю.Э. и др., "ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕРМОБАРИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ ГИДРАТОВ ПРИРОДНОГО ГАЗА В ЭМУЛЬСИЯХ АСФАЛЬТОСМОЛОПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ", журнал "ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ", номер 2, 2015 г., с.5089-5093. *
Шабаров А.Б., Ширшова А.В., Данько М.Ю. и др., "Экспериментальное исследование газогидратообразования пропанбутановой смеси", Вестник ТюмГУ, номер 6, 2009, с.73-82. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2667699C1 (en) * 2017-11-30 2018-09-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Method for determination of thermobaric parameters of hydrate formation in a multicomponent mixture
RU2678258C1 (en) * 2017-11-30 2019-01-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Method for determination of thermobaric parameters of hydrate formation in a multicomponent mixture
RU2685138C1 (en) * 2018-05-11 2019-04-16 Виталий Васильевич Гузеев Method of producing concentrate of xenon and krypton
RU2694272C1 (en) * 2018-12-03 2019-07-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Method for determining equilibrium thermobaric conditions for formation and dissociation of gas hydrates
RU2726756C1 (en) * 2019-09-26 2020-07-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) Method of determining amount of gas hydrate formed in natural coal
RU2775996C1 (en) * 2021-10-05 2022-07-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" Method for determining the equilibrium thermobaric parameters of hydrate formation from a mixture of liquefied gases

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2625544C1 (en) Method of determining thermobaric parameters of hydrates formation in multicomponent mixture
Heidaryan et al. New correlations to predict natural gas viscosity and compressibility factor
Ghiasi Initial estimation of hydrate formation temperature of sweet natural gases based on new empirical correlation
MX2018006338A (en) Nmr sequential fluid characterization.
MX2014005812A (en) Measurement process of minimum miscibility pressure (mmp) and critical points of a gas in crude oils or binary mixtures.
ali Ghayyem et al. Developing a simple and accurate correlation for initial estimation of hydrate formation temperature of sweet natural gases using an eclectic approach
RU2667699C1 (en) Method for determination of thermobaric parameters of hydrate formation in a multicomponent mixture
EA201692396A1 (en) THERMAL-RESISTANT POLYMERIC COMPOSITIONS OF SALTED INHIBITORS
AR108300A1 (en) COMPOSITION AND PROCESS FOR GAS DEHYDRATION
CY1121479T1 (en) METHOD FOR THE TRANSPORT OF EXTRACTING FLUIDS SUCH AS EXAMPLE OF GAS, OIL OR WATER, AND SUBMARINE VEHICLE FOR THE APPLICATION
Yushchenko et al. Mathematical modeling of gas-condensate mixture PVT-properties including presence of brine in reservoir
Haghtalab et al. Solubility and thermodynamic modeling of hydrogen sulfide in aqueous (diisopropanolamine+ 2-amino-2-methyl-1-propanol+ piperazine) solution at high pressure
Soltanimehr et al. Liquid Water–Hydrate–Vapor Equilibrium for Methane+ Ethane Gas Mixtures: Application of Gas Hydrates for Separation
Shang et al. Experiment and correlations for CO 2–oil minimum miscibility pressure in pure and impure CO 2 streams
RU2678258C1 (en) Method for determination of thermobaric parameters of hydrate formation in a multicomponent mixture
RU2694272C1 (en) Method for determining equilibrium thermobaric conditions for formation and dissociation of gas hydrates
RU2775996C1 (en) Method for determining the equilibrium thermobaric parameters of hydrate formation from a mixture of liquefied gases
Carroll An examination of the prediction of hydrate formation conditions in sour natural gas
Rivas et al. Thermodynamic properties of a CO2–rich mixture (CO2+ CH3OH) in conditions of interest for carbon dioxide capture and storage technology and other applications
Haghbakhsh et al. Investigation of volumetric fluid properties of (heptane+ hexadecane) at reservoir conditions
Bahadori A simple mathematical predictive tool for estimation of a hydrate inhibitor injection rate
Nasriani et al. Estimation of in-situ compositions in lean gas condensate reservoirs
Aasberg-Petersen et al. Prediction of thermodynamic properties of oil and gas condensate mixtures
Oprea et al. A New Relantioship for the Prediction of the Formation of Gas Hydrate in Fluids Petroleum
Kozlov et al. RESEARCH OF THERMAL CONDUCTIVITY OF ORGANIC DEPOSITS UNDER PARAFFIN FORMATION CONDITIONS

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180706