SU1700446A1

SU1700446A1 - Plant for gas hydrate study

Info

Publication number: SU1700446A1
Application number: SU884650649A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Афанасьевич Михайлов; Вячеслав Иванович Баланов
Original assignee: Институт Физико-Технических Проблем Севера Якутского Филиала Со Ан Ссср
Priority date: 1988-12-14
Filing date: 1988-12-14
Publication date: 1991-12-23

Abstract

Изобретение предназначено дл постановки экспериментов по изучению гидрато- образовани , испытаний на проницаемость гидратонасыщенных пористых сред. Целью , изобретени вл етс создание и исследование граничных с газогидратами сред и повышение достоверности измерений. Установка позвол ет создать в реакционной камере неравномерное поле температур и его смещение по вертикальной оси камеры. С этой целью камера имеет две отдельные независимые рубашки термостатировани . Работа установки может быть организована по циклу создание температурного пол - подача порции газа - выдержка дл образовани сло газогидрата. Этот цикл повтор етс до получени необходимых размеров гидратонасыщенного сло , что обеспечивает управление заполнением газогидратом образца пористой среды по его высоте. В составе установки имеютс линии испытани на проницаемость как по газу, так и по жидкости. В выходных участках линий создаетс противодавление дл устранени процессов разложени газогидрата в ходе испытани . 1 з.п.ф-лы, 1 ил. сл сThe invention is intended for conducting experiments on the study of hydrate formation, tests on the permeability of hydrate-saturated porous media. The aim of the invention is to create and study boundary media with gas hydrates and to increase the reliability of measurements. The installation allows an uneven temperature field in the reaction chamber and its displacement along the vertical axis of the chamber to be created. For this purpose, the chamber has two separate independent thermostatic shirts. The operation of the plant can be arranged in cycles, creating a temperature field — supplying a portion of gas — holding to form a layer of gas hydrate. This cycle is repeated until the required size of the hydrate-saturated layer is obtained, which ensures that the sample is filled with the gas hydrate of the porous medium along its height. The unit contains permeability test lines for both gas and liquid. A back pressure is created in the exit sections of the lines to eliminate the decomposition of the gas hydrate during the test. 1 hp ff, 1 ill. cl

Description

Изобретение относитс к области исследовани газогидратов и предназначено дл постановки экспериментов по изучению процессов гидратообразовани , испытаний на проницаемость гидратонасыщенных пористых сред.The invention relates to the field of gas hydrates research and is intended for conducting experiments on the study of hydrate formation processes, permeability tests of hydrate-saturated porous media.

Целью изобретени вл етс создание и исследование граничных с газогмдратами сред и повышение достоверности измерений .The aim of the invention is the creation and investigation of media bordering with gas and gas fluids and increasing the reliability of measurements.

Сущность изобретени заключаетс в том. что в реакционной камере создаетс неравномерное поле температур, которое может смещатьс по вертикальной оси камеры , а работа установки организована поThe essence of the invention is. that an uneven temperature field is created in the reaction chamber, which can shift along the vertical axis of the chamber, and the operation of the installation is organized according to

циклу: создание температурного пол - подача порции газа - выдержка дл образовани сло газогидрата с повторением цикла до получени необходимых размеров гидратонасыщенного сло , что обеспечивает управление заполнением газогидратом образца пористой среды по его высоте.cycle: creating a temperature field — supplying a portion of gas — holding to form a layer of gas hydrate with repeating the cycle until the required size of the hydrate-saturated layer is obtained, which ensures that the sample of the porous medium is filled with gas hydrate over its height.

Достоверность измерений обеспечиваетс лини ми дл испытани на проницаемость как по газу, так и по жидкости, в выходных участках которых создаетс противодавление дл устранени процессов разложени газогидрата в ходе испытани на проницаемость.The accuracy of the measurements is provided by lines for permeability testing both in gas and in liquid, in the output sections of which back pressure is created to eliminate gas hydrate decomposition processes during permeability testing.

На чертеже показана схема установки.The drawing shows the installation diagram.

VIVI

ОABOUT

оabout

fcfc

Установка включает линии подготовки и одачи жидкости 1 и газа 2, линии испытаи на проницаемость по газу и жидкости, осто щие из входных участков с емкост ми известным количеством газа 3 или жидкоти 4, наход щихс под давлением, счетчиков газа 5 или жидкости 6 подсоединенных к нижнему фланцу 7 реакционной кзмеры 8, из выходных участков с мерными емкост и дл жид кости 9 и пи газа 10, дифманомег- а 11, измер ющего перепад давлени ежду двум участками. Выходные участки подсоедин ютс к верхнему фланцу 12 рэ- кционной камеры Реакционна камера 8 выполнена составной с крышкой 13 с канаами 14 дл прохода охлаждающей жидкости и каналами 15 дл соединени рабочей полости 16 камеры с выходными участками линий испытани на проницаемость, корпусом 17 и основанием 18 в виде рубашки, соединенной с системой 19 термостатиро- вани . Коаксиально корпусу камеры установлен цилиндр 20, соединенный вместе с крышкой 13 с системой 21 термостатирова- ни .The installation includes preparation and delivery lines for liquid 1 and gas 2, lines for gas and liquid permeability that are out of the inlet sections with tanks of a known amount of gas 3 or liquid 4 under pressure, gas meters 5 or liquid 6 connected to the lower flange 7 of the reaction chamber 8, from the output sections with measuring capacitance and for liquid 9 and pi gas 10, differential man 11, measuring the pressure drop between the two sections. The outlet sections are connected to the upper flange 12 of the mixing chamber. The reaction chamber 8 is made integral with a lid 13 with channels 14 for the passage of coolant and channels 15 for connecting the working cavity 16 of the chamber with the outlet sections of the permeability test lines 17 and the base 18 in a shirt connected to thermostat system 19. A cylinder 20 is mounted coaxially with the camera body and connected together with the lid 13 with the system 21 of the thermostat.

Таким образом получаютс две отдель ные независимые рубашки термостатирова- чи , одна окружает камеру с верхне о торца и боковых сторон, а друга - с нижнего торца камеры. Все составные части камеры собраны в единый блоке помощью верхнего 12 и нижнего 7 фланцев, соединенных шпил(г.ой 22.In this way, two separate independent thermostatic shirts are obtained; one surrounds the chamber from the top of the end and sides, and the other from the bottom of the chamber. All components of the chamber are assembled into a single unit using the top 12 and bottom 7 flanges connected by spiers (about 22.

В верхнем фланце встроено устройство 23 дл независимого соединени линий испытани на проницаемость с камерой и имеющее три положени : нижнее, при котором реакционна камера со стороны верхнего торца закрыта, среднее, при которое реакционна камера соединена с выходным участком линии испытани на проницаемость по жидкости, и верхнее, при котором реакционна камера соединена с выходным участком линии испытани на проницаемость по газу. В установку также входит регистрирующа аппаратура 24, собранна из стандартных известных углов дл контрол температуры и давлени в камере.A device 23 is integrated in the upper flange for independently connecting the permeability test lines to the chamber and has three positions: the lower one at which the reaction chamber is closed on the upper end of the reaction chamber, the middle one at which the reaction chamber is connected to the outlet section of the liquid permeability test line, and the upper one at which the reaction chamber is connected to the outlet section of the gas permeability test line. The installation also includes recording equipment 24 assembled from standard known angles to control the temperature and pressure in the chamber.

Установка работает следующим образом .The installation works as follows.

При нижнем положении устройства 23 излучаютс процессы гидратообразовани в пористой среде. В этом случае в реакционной камере создаетс переменное температурное поле с необходимой температурой дл образовани газогидрата в верхней части камеры.At the lower position of the device 23, hydrate formation processes in the porous medium are radiated. In this case, a variable temperature field with the required temperature is created in the reaction chamber to form a gas hydrate in the upper part of the chamber.

В реакционную камеру, заполненную предварительной пористой средой и наход щуюс под давлением жидкости подаетс порци газа, затем производитс выдержка до образовани сло газогидрата в вер- хней части камеры. Производитс , пользу сь двум независимыми системамиA portion of the gas is supplied to the reaction chamber filled with a preliminary porous medium and pressurized with a liquid, then it is aged to form a layer of gas hydrate in the upper part of the chamber. Produced by using two independent systems.

19 и 21 термостатировани , соединенными с цилиндром 20, крышкой 13, основанием 18, изменение температурного пол по вертикальной оси камеры к вводитс очередна пории газа, Процесс образовани 19 and 21 thermostats connected to the cylinder 20, the lid 13, the base 18, the change in the temperature field along the vertical axis of the chamber to the next poria of gas is introduced.

0 очередного сло газогидрата повтор етс и так до обоазовани необходимого размера газогмдратного сло в образце пористой среды.The next layer of gas hydrate is repeated and so on until the required size of the gas barrier layer is obtained in the sample of the porous medium.

При испытании на проницаемость уста5 новка пабэтает следующим образом Линии подготовки и подача газа, подготовки и подачи жидкости перекрываютс устройство 23 переводитс в среднее положение дл соединени камеры с выходными участкомWhen testing for permeability, the installation of a Pabet as follows: The preparation lines and the supply of gas, the preparation and supply of liquids shut off the device 23 to the middle position to connect the chamber with the outlet section

0 какой-либо линии испытани на проницаемость , в которой предварительно создано противодавление. После этого открываетс , соответственно, входной участок линии испытани на проницаемость и газ или жид5 кость проходит через реакционную камеру в выходной участок линии испытани под давлением, несколько большим, чем противодавление Производитс замер расхода газа или жидкости через гидратонасыщен0 ныи пористый образец0 any permeability test line in which the backpressure is previously created. Thereafter, the entrance section of the permeability test line is opened, respectively, and the gas or liquid passes through the reaction chamber to the output section of the test line under pressure somewhat greater than the back pressure. The flow rate of the gas or liquid is measured through a hydrate-saturated porous sample.

Предлагаема установка позвол ет нар ду с исследованием по образованию гидратов в пористых средах создание и проведение исследований граничных средThe proposed facility allows, along with research on the formation of hydrates in porous media, the creation and conduct of studies of boundary media.

5 типа газогидрат - жидкость, пористогидро- насыщенна среда - пористсвлажна среда , проведение исследований на проницаемость как на газ, так и на жидкость полуи ннь х образцов гидратонасыщенных5 types of gas hydrate - liquid, porous hydro-saturated medium - porous-moist medium, conducting research on the permeability of both gas and liquid to semi-ny hydrate-saturated samples

0 сред в одной установке0 environments in one installation

Повышение достоверности при исследовании на проницаемость достигаетс тем, ч го создаетс предварительное давление в мерных емкост х 9 и 10. Тем самым устра5 н етс эффект разложени газогидратной массы, полученной в реакционной камере, при соединении камеры с выходными участками испытани на проницаемость, а также при самом испытании на проницаемостьAn increase in the reliability in permeability studies is achieved by creating a preliminary pressure in measuring containers 9 and 10. This eliminates the effect of decomposition of the gas hydrate mass obtained in the reaction chamber when the chamber is connected to the output portions of the permeability test, and also permeability test

00

Claims

Claim 1. An apparatus for investigating gas hydrates, comprising a reaction chamber with a thermostatted jacket for preparing and supplying liquid and gas, and a gas permeability test line connected to the chamber, characterized in that it creates and studies gas-hydrates bordering and To improve the reliability of measurements, the onz is equipped with a line for permeability testing on the fluid connected by a chamber, the reaction chamber is made with a lid, a housing and a base and is equipped with an additional jacket, nennoy with independent thermal conditioning system, wherein one jacket formed by a cylinder mounted coaxially to the housing

chambers and a cover with passages for the coolant, and the other - the base of the chamber

2 Installation according to claim 1, wherein the reaction chamber is provided with a device for independently connecting the permeability test lines to the chamber.