Газові гідрати

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Національний авіаційний університет

Навчально-науковий інститут екологічної безпеки

Кафедра хімії та хімічної технології

КУРСОВА РОБОТА

Тема: «Газові гідрати»

Виконала: студентка ІЕБ ХП 505

Гатараняк С.М.

Перевірила: доц., к.х.н.

Кустовська А.Д.

Київ 2016



ВСТУП

Тема альтернативних або додаткових джерел енергії стає з кожним роком все більш актуальною і значущою. Це пов'язано з виснаженням таких корисних копалин, як нафта, газовий конденсат, газ, вугілля, - запаси яких не є поновлюваними.

Світові ціни на нафту постійно ростуть, отже, зростає ціна і інших енергоносіїв. Таким чином очевидна необхідність переходу на альтернативні, відновлювані джерела енергії. До них відносяться сила сонячного випромінювання, вітру, хвиль і т.д. Однак, такі види енергії пропонуються до використання сучасної наукою і можливостями технічного прогресу в недостатній мірі.

Одним з перспективних джерел є природні газогідрати, потенціал метану в яких перевищує 1.5х10¹⁶ м³. Саме тому, останнім часом зріс інтерес науки до питань, пов'язаних з місцезнаходженням родовищ газових гідратів, умовами їх утворення та існування, можливими варіантами видобування та переробки.

газовий гідрат технологія



РОЗДІЛ 1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ГАЗОВИХ ГІДРАТІВ

1.1 Загальна характеристика та будова газових гідратів

Газові гідрати (ГГ) -- сполуки природного газу й води, що утворюються під впливом високого тиску і низької температури в умовах, характерних для океанічних глибин. Газові гідрати які можуть стабільно існувати в широкому діапазоні тисків і температур, наприклад, гідрат метану існує при тисках від 20 nPa до 2 GPa (від 2 * 10^-8 до 2 * 10³ MPа) і температурах від 70 до 350 K. Хімічні зв'язки між молекулами відсутні. Молекули води об'єднані водневими зв'язками, легко розпадається при зниженні тиску або підвищенні температури. ГГ являють собою крижані або гель-кристали, зовні схожі на звичайну водяну кригу, потенціал метану в яких перевищує 1.5х10¹⁶ м³.

Рис 1.1 Загальний вигляд газових гідратів

У структурі газогідратів молекули води утворюють ажурний каркас (тобто грати господаря), в якому є порожнини.

Рис 1.2 Структурна будова метанового газогідрату

Встановлено, що порожнини каркаса зазвичай є 12- ( «малі» порожнини), 14-, 16- і 20-гранником ( «великі» порожнини), трохи деформованими щодо ідеальної форми. [1]. Ці порожнини можуть займати молекули газу ( «молекули-гості»). Молекули газу пов'язані з каркасом води ван-дер-ваальсовскімі зв'язками. У загальному вигляді склад газових гідратів описується формулою M·nH₂O, де М -- молекула газу - гідратоутворювача, n -- число молекул води, що відповідають одній молекулі газу.

Порожнини, комбінуючись між собою,(рис 1.3) утворюють суцільну структуру різних типів. За прийнятою класифікацією вони називаються КС, ТС, ГС - відповідно кубічна, тетрагональна і гексагональна структура. У природі найбільш часто зустрічаються гідрати типів КС-I, КС-II, в той час як інші є метастабільними.

Ще в 1811 році англійський хімік Х.Деві, пропускаючи хлор через воду при атмосферному тиску і температурах, близьких до 273К, отримав в скляній колбі жовтуватий осад - гідрат хлору. Як виявилося це далеко не єдиний газ, здатний утворювати з'єднання з водою. Усі нижчі гомологи метану, вуглекислий газ, азот, сірководень і ін. утворюють гідрати, які утворюються при певних термобаричних умовах.

У більшості випадків, природні газогідрати представлені гідратами метану і діоксиду вуглецю.

Рис.1.3 Кристалічні модифікації газогідратів.

Деякі властивості гідратів унікальні. Наприклад, один об'єм води при переході в гідратний стан з'єднує водневим зв'язком 207 об'ємів метану. При цьому його питомий об'єм збільшується на 26%. 1 м³ гідрату метану при Р = 26 атм і Т = 0 ° С містить 164 об'єми газу. При цьому на частку газу припадає 0,2 м³, на воду 0,8 м³.

Розкладання гідрату в замкнутому просторі супроводжується значним підвищенням тиску.

Гідрати мають високі електроопір і акустичну провідність, що дозволило створити ефективні засоби їх пошуків і розвідки. Вони практично непроникні для води і газу, що сприяло збереженню вуглеводнів в надрах землі в часі[2].



1.2 Поширення газових гідратів

Гідрати метану утворюються у верхніх шарах літосфери на глибині менше 2-х км. Ці регіони включають осадові породи в полярних регіонах, де середня температура на поверхні менше 0 ° С, шельфові регіони, а також глибокі прісноводні озера.

Рис 1.3 Підтверджені та можливі родовища газових гідратів

Маштаби океанічних запасів гідратів метану виміряні не повністю. Починаючи з 1960-х років, коли їх існування було відкрито, оцінки цих розмірів зменшувалися кожне наступне десятиліття приблизно на порядок. Перші, найбільші, цифри були отримані, грунтуючись на припущенні про те, що клатрати можуть покривати рівним шаром все дно океанів на досить великій глибині. Далі було встановлено, що клатрати утворюються тільки на певному проміжку глибин континентального шельфу, та й то не завжди, а якщо і утворюються, то концентрація метану в них зазвичай набагато менше максимально можливої. Проте, сучасні оцінки дають цифру порядку 1015 тис. мі. [3]. Це відповідає цифрі близько 2000 гігатон вуглецю, що майже на порядок перевищує всі інші запаси природного газу на планеті, які становлять приблизно 230 гігатонн вуглецю.

1.3 Газогідратні світові лідери

На сьогоднішній день лідерами на газогідратних напрямку є Японія, Корея та Індія. Всі три країни є великими імпортерами енергоресурсів, і тому вважають розробку газогідратних родовищ прийнятною альтернативою закордонним закупівель. Правда, у всіх трьох країнах проекти в даній області стартували в 2007-2008 рр., під час найвищого підйому цін як на нафту, так і на скраплений природний газ.

У Кореї реалізацією проекту займається державна компанія Korea National Oil Corp. З метою набуття досвіду вона бере участь в дослідженнях в області видобутку газу з газогідратів, які зараз проводяться на Алясці за участю американських федеральних організацій і ряду приватних компаній. Поклади оцінюються в 600 млн т (більше 1 трлн м³) природного газу. Газогідрати залягають під морським дном в Японському морі на відстані близько 135 км від узбережжя країни.

В індійських водах прогнозні резерви газогідратного газу оцінюються більш ніж в 55 трлн м³, а родовище Krishna-Godavari в Бенгальській затоці вважається одним з найбільших в світі. Ще в 1997 р для проведення досліджень в цьому напрямку була заснована державна компанія National Gas Hydrate Program.

У США дослідження в області газогідратного газу здійснюються на двох напрямках. По-перше, тривають розвідка і відпрацювання технологій наземної видобутку на Алясці, де запаси газогідратного газу, за попередніми оцінками USGS, складають близько 16 трлн м³. При цьому ConocoPhillips має вперше випробувати в польових умовах технологію заміщення метану, що міститься в газогідратах, вуглекислим газом. Крім того, в 2009 р стартувала дворічна програма досліджень в Мексиканській затоці, в якій партнером держави є Chevron. Що відбулася влітку 2009 р експедиція виявила газогідрати під різними ділянками морського дна.

За оцінками американської Mineral Management Service (організація при Міністерстві внутрішніх справ), запаси газогідратного газу в Мексиканській затоці можуть досягати астрономічного значення - 600 трлн м³! Однак великі нафтогазові компанії поки не надто поспішають освоювати ці безмежні ресурси. Вони вважають за краще брати участь в програмах, які фінансуються державою, через занадто високі витрати і ризику, пов'язаних з газогідратних проектами.

Як відзначають деякі американські аналітики, введення в експлуатацію газогідратних родовищ з їх гігантськими ресурсами може обрушити ціни на природний газ, зробивши ці проекти збитковими. Як це, схоже, вже трапилося зі сланцевим газом.



РОЗДІЛ 2. МЕТОДИ ВИДОБУТКУ ГАЗУ ІЗ ГАЗОВИХ ГІДРАТІВ

На сьогоднішній день існує ряд методів видобування природних газових гідратів, кожен з яких має певні недоліки і переваги, і, в свою чергу включає багато варіантів реалізації процесу видобування з морського дна.

Існують методи, які являють собою комбіноване поєднання деяких з них. Так, до загальних методів видобування природних газових гідратів відносять: термальні методи, які включають в себе циркуляцію гарячої рідини по стовбуру свердловини, пароциклічну обробку пласта, нагрівання стовбура свердловини електрообігрівачами, а також метод термозаводнення; метод зниження гідростатичного тиску, хімічні (інгібіторні) методи, а саме закачування в поклад газогідрату певних хімічних реагентів (діоксид вуглецю, метанол, нітроген тощо), і механічні методи видобування, які наразі вважаються малоперспективними. Так, наприклад, поєднання термальних методів із методом зниження гідростатичного тиску дає майже 100%-ий ефект.

Далі наводиться розгляд існуючих методів видобування метану з природних газових гідратів на основі класифікаційної схеми( рис. 2.1)

Рис. 2.1 Схема класифікації методів видобування газу з газогідрат них покладів

З наведеної на рис. 2.1 схеми, окремі способи мають комплексний характер, тому можуть бути віднесені до різних методів. Наприклад,найбільш розповсюджений на даний час є спосіб зниження тиску у свердловині, який застосовується у районах вічного холоду Росії і Канади. Для видобування газу з газогідратів за допомогою зниження гідростатичного тиску [4] застосовують випуклий уловлювач продуктів розкладання газогідратів (УПРГ),якийо пускають на підвісному пристрої з борта плавзасобу на морське дно.

Рис. 2.2 Схема видобування газу з газогідратів за допомогою зниження гідростатичного тиску

Ізолюють внутрішній об'єм УПРГ від зовнішнього морського середовища. Електронасосом відкачують з уловлювача морську воду з донними осадами, знижуючи в ньому гідростатичний тиск, в результаті чого газогідрат під уловлювачем розкладається на прісну воду і газ. Газ відбирають по гнучкій трубі в ємності плавзасобу, або в плавучі газгольдери, або на берег для подальшого використання. Вироблену прісну воду при необхідності подальшого використання відкачують по іншій гнучкій трубі зі своїм електронасосом на плавзасіб або на берег. Під дією власної ваги УПРГ опускається в западину до тих пір, поки процес розкладу газогідратів не дійде до підошви його пласта. УПРГ піднімають до поверхні дна і переміщують на сусідню ділянку газогідратних покладів.

Перевагами даного методу є:

- практично реалізується принцип зниження тиску для розкладання газогідратів;

- не потрібно дорогого громіздкого підводного буріння;

- не вимагається штучного нагрівання води для термічного розкладання газогідратів;

- не потрібно дорогого використання інгібіторів (метанолу та ін);

- можливість одночасного використання багатьох уловлювачів в комплексі.

Недоліками даного методу є:

- великі енергозатрати та кількість електронасосів, які виконують певні операції;

- не враховані умови впливу сірководню на ковпак уловлювача та труб, які до нього під'єднані;

- довготривалість процесу при проведенні операції.

Методи теплової дії на пласт спрямовані на підвищення температури у привибійній зоні пласта (ПЗП).

До них відносять метод циркуля ції гарячої води по стовбуру свердловини для підвищення температури на вибої, метод обігріву стовбура свердловини нагрівачами, встановленими на вибої для підвищення температури в пристовбурній зоні і пароциклічна обробка свердловини, яка передбачає закачування гарячої води в продуктивний горизонт, з подальшим глушінням на період, необхідний для достатнього переміщення тепла в пласті, після чого відбувається видобуток газу та води з тієї ж свердловини, через яку нагнітали гарячу воду. З іншого боку, при термозаводненні, тепло від гарячої води, яка нагнітається, рухається в напрямку інших свердловин, підвищуючи температуру, що, в свою чергу, спричиняє дисоціацію метанового гідрату (МГ) між свердловинами (метод термозаводнення).

При застосуванні методів циркуляції гарячої води та обігріву стовбура свердловини, в районі, де пластова температура досягає значення вищого за 3-фазову ідентичну температуру, відбувається дисоціація МГ і в той же час спостерігається підвищення тиску, яке пов'язане з газом, що виділяється з МГ. Дисоціація МГ припиняється в районі, де пластовий тиск стає рівним значенню 3-фазового ідентичного тиску. При застосуванні даних методів, процесс збільшення зони з підвищеною температурою надзвичайно повільний, оскільки тепло переноситься завдяки теплопровідності. У 2002 році в районі родовища Мялік (Канада) вперше в світі проведено дослідження, в результаті якого було досягнуто успіх з видобування метанового газу з покладів МГ, застосувавши метод циркуляції гарячої води. При застосуванні методів, які базуються на закачуванні гарячої води в пласт, як це відображено на рис, таких як. 2.3 пароциклічна обробка і термозаводнення, поширення тепла відбувається набагато швидше в порівнянні з іншими тепловими методами, а, отже, і збільшення зони дисоціації МГ, за умови, що нагнітання гарячої води буде рівномірним, тобто без ускладнень.

Рис. 2.3 Різновиди термальних методів впливу на пласт

Насправді, закачування гарячої води є складним процесом. Більше того, при термозаводненні, метановий газ, що виділяється внаслідок дисоціації МГ біля нагнітальної свердловини, охолоджується знову, в напрямку поширення видобувної свердловини і при цьому спостерігається вторинне утворення МГ між свердловинами, що, в свою чергу, миттєво знижує проникність і запобігає подальшому рівномірному нагнітанню гарячої води.

До переваг термальних методів слід віднести:

- простоту застосовуваного обладнання;

- відсутність шкідливих і небезпечних технологічних речовин.

Недоліками даних методів є:

- процес збільшення зони з підвищеною температурою надзвичайно повільний;

- для застосування у поверхневих покладах необхідна наявність додаткових пристроїв;

- складність процесу закачування води при високих тепловтратах.

Якщо поклад газогідратів знаходиться на дні моря, тоді застосування термальних способів зводиться до використання додаткового пристрою (дзвону), опущеного з плавзасобу на дно, як це зображено на рис. 2.4 -2.5.

Рис. 2.4 Загальна схема роботи при застосуванні насосів, встановлених на плавзасобі 1 - дзвін; 2 - торцева поверхня дзвона; 3 - труба; 4 - пристрої баки; 5 - труби для відбору суміші; 6 - судно; 7, 10 - насоси; 8 - тонкі труби; 9 - гідранти-форсунки; 11 - бак-роздільник газу; 12 - система труб; 13 - трубопровід для відкачування води; 14 - труби для подачі води; 15 - односторонні клапани

Рис. 2.5 Дзвін, повздовжній розріз

Дзвін 1 являє собою циліндричну металеву конструкцію, де на верхній торцевій поверхні 2 встановлені труби 3 з пристроями у вигляді баків 4 для розподілу і подачі води у труби 5 для відбору суміші, що утворюється. На платформі (див. рис. 2.3) 6 або судні розташовані насоси 7 і вимірювальні прилади для контролю подачі води. Насоси 7 можуть бути зануреними і розташованими на торцевій поверхні 2 дзвону 1 або встановленими в шарі води залежно від технологічної необхідності.

Вода, що надходить під тиском по трубах 3, розподіляється в середині пристроїв - баків 4, установлених на верхній торцевій поверхні 2 дзвону 1, і по тонких трубах 8, на кінцях яких розташовані гідранти-форсунки 9, виходить під напором в нижній торцевій частині дзвону. На платформі 6 також розміщують насос 10 і прилади для контролю за системою відкачування продукту, що утворюється, а також бакроздільник 11. Система труб 12 з'єднує труби 5 для відбору суміші, що утворюється з газу і води з баком-роздільником 11 газу. Бакроздільник 11 має насос і трубопровід 13 для відкачування води на глибину. На трубах 14 для закачування води з шару води з низьким вмістом газу і на трубах 5 для відбору водної суміші, що утворюється встановлено односторонні клапани 15. Насоси можуть бути також зануреними і розташованими як поблизу дзвону, так і в шарі води з низьким вмістом метану.

Перевагами даного методу є:

- мобільність установки - все обладнання може бути розташоване на судні;

- зниження екологічного навантаження на територію видобутку газу;

- зниження матеріальних та експлуатаційних затрат, в залежності від інших методів видобутку газогідратів;

- робочою рідиною служить морська вода з природною температурою водойми.

Недоліками даного методу є:

- не врахована можливість контакту сірководню з зануреним обладнанням;

- піднята на поверхню водо-газова суміш потребує розділення та очищення, що призводить до певних витрат;

- неможливість використання декількох дзвонів з одного судна. Це значно б збільшило продуктивність роботи за встановлений час.

- невідома максимальна допустима глибина для спуску глибинного обладнання з урахуванням донних тисків, температур, тощо.

Наступним методом отримання вуглеводнів з газових гідратів є сорбційна газифікація твердих газових гідратів (див. рис. 2.5).

Суть методу полягає у подачі в зону залягання газових гідратів відносно теплої морської води або води, взятої з рівня вищого залягання газових гідратів. Подача здійснюється через апарат, який забезпечує контакт з газовим гідратом, що призводить до розкладання гідрату. Потім рідина переноситься в іншу частину апарату, несучи захоплені пари вуглеводнів у вигляді бульбашок, які можуть бути легко відділені від рідини. Після короткої процедури запуску, процес та апаратура працюють в режимі самопідтримання.

Перевагами даного методу є:

- простота застосовуваного обладнання;

- відсутність енергетичних втрат при транспортуванні сорбента до пласта.

Недоліком цього способу є необхідність створення наземних споруд для подачі в зону залягання газогідрату через свердловину твердого сорбенту і подальшої регенерації сорбен ту, а також мала площа контакту сорбенту у вертикальному стовбурі свердловини з породою, що містить газогідрат.

Рис. 2.6 Схема сорбційної газифікації твердих газових гідратів



РОЗДІЛ 3. ПЕРСПЕКТИВИ ЗАСТОСУВАННЯ В ПРОСЛОВОСТІ ГАЗОГІДРАТНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ТА ВИКОРИСТАННЯ ГАЗОВИХ ГІДРАТІВ ЯК ДЖЕРЕЛА ЕНЕРГІЇ

Технологічні пропозиції по зберіганню і транспорту природного газу в гідратної стані з'явилися ще в 40-х роках 20-го століття. Властивість газових гідратів при відносно невеликих тисках концентрувати значні обсяги газу привертає увагу фахівців тривалий час. Попередні економічні розрахунки показали, що найбільш ефективним виявляється морський транспорт газу в гідратної стані, причому додатковий економічний ефект може бути досягнутий при одночасній реалізації споживачам газу, що транспортується і чистої води, що залишається після розкладання гідрату (при утворенні газогідратів вода очищається від домішок). В даний час розглядаються концепції морського транспорту природного газу в гідратної стані при рівноважних умовах, особливо при плануванні розробки глибоководних газових (в т.ч. і гідратних) родовищ, віддалених від споживача.

Однак в останні роки все більша увага приділяється транспорту гідратів в нерівноважних умовах (при атмосферному тиску). Ще одним аспектом застосування газогідратних технологій є можливість організації газогідратних сховищ газу в рівноважних умовах (під тиском) поблизу великих споживачів газу. Це пов'язано зі здатністю гідратів концентрувати газ при відносно низькому тиску. Так, наприклад, при температурі + 4 ° С і тиску 40 атм., концентрація метану в гідраті відповідає тиску в 15 - 16 МПа (150-160 атм.).

Спорудження подібного сховища не є складним: сховище являє собою батарею газгольдерів, розміщених в котловані або ангарі, і з'єднану з газовою трубою. У весняно-літній період сховище заповнюється газом, що формує гідрати, в осінньо-зимовий - віддає газ при розкладанні гідратів з використанням низько потенційного джерела теплоти. Будівництво подібних сховищ поблизу теплоенергоцентралей може істотно згладити сезонну нерівномірність у виробництві газу і являти собою реальну альтернативу будівництву ПСГ в ряді випадків.

В даний час активно розробляються газогідратні технології, зокрема, для отримання гідратів з використанням сучасних методів інтенсифікації технологічних процесів (добавки ПАР, що прискорюють тепломасооперенос; використання гідрофобних нанопорошків; акустичні впливу різного діапазону, аж до отримання гідратів в ударних хвилях і ін.).

Щодо застосування, то газові гідрати використовуються для опріснення морської води. Імовірно, гідрати можна застосовувати для зберігання газів . Існують пропозиції щодо захоронення на дні океану парникових газів у вигляді гідратів.



РОЗДІЛ 4. НЕДОЛІКИ ВИДОБУТКУ ТА ВИКОРИСТАННЯ ГАЗОВИХ ГІДРАТІВ. ЕКОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ

4.1 Газові гідрати в газодобувної промисловості

Метанові клатрати часто утворюються при видобутку і транспортуванні природного газу, коли рідка вода кристалізується при наявності метану при високому тиску. Також клатрати можуть утворюватися з більш важкими гомологами метану, такими як етан (С?Н?) і пропан (С?Н?), також містяться в природному газі. З іншого боку, занадто довгі молекули, такі як бутан (С?Н??) і пентан (С?Н??), вже не поміщаються в порожнині кристалічної решітки, утвореної молекулами води, і схильні скоріше перешкоджати утворенню клатратів. Утворені гідрати можуть утворювати пробки в трубопроводах і переробному обладнанні.

Рис.3.1 Газогідратні пробки

Їх видаляють, знижуючи тиск, нагріваючи труби, або розчиняючи їх хімічно, найчастіше метанолом. Робити це необхідно акуратно, так як при швидкому розпаді клатратов практично миттєво утворюється великий обсяг метану, що може привести до різкого підвищення тиску, здатному зашкодити обладнання [5].

Для запобігання утворення твердих гідратів застосовуються різні методи. В першу чергу, звичайно, простим видаленням домішок води з транспортується і переробляється газу, а також додаванням етиленгліколю або метанолу, що працюють в якості антифризів.

Також метангідрати можуть бути однією з причин викидів при бурінні глибоководних свердловин. При бурінні газ може проникати в свердловину, утворюючи через високого тиску і низької температури тверді гідрати з потрапляє в свердловину водою. Потім тверді гідрати спливають з брудом та іншими побічними рідинами. Чим вище вони спливають, тим менше стає тиск, і в якийсь момент вони розкладаються на газ і воду з різким збільшенням об'єму . Різке розширення газу викидає рідину зі свердловини, ще більше зменшуючи тиск, що призводить до ще більшого розкладанню гідратів і подальшого збільшення сили викиду Тому при бурінні глибоководних шахт застосовуються різні заходи, необхідні для регуляції і контролю тиску. Ще одна проблема, що виникає при розробці метану, пов'язана з можливим шкодою, яку така розробка може представляти для навколишнього середовища. Коли поклади розташовуються на крутих схилах в безпосередній близькості від морського дна, то вони служать цементуючим компонентом осадових порід. Широкомасштабна розробка родовищ може викликати підводні зсуви і, як наслідок, руйнівні приливні хвилі - цунамі. Наприклад, розкладанням газогідратів пояснюють дію підводних грязьових вулканів в Каспійському морі і біля берегів Панами. З іншого боку, є і можливі позитивні застосування газових гідратів для транспортування природного газу. Так як температура їх освіти набагато вище, ніж температура освіти рідкого метану (-20 проти -162 ° С), для зменшення обсягу газу перетворенням його в гідрати знадобиться менше енергії, ніж для скраплення. Практична цінність даної технології в тому, що вона дозволяє розробляти віддалені газові родовища і використовувати попутний газ .одиночних родовищ нафти там, де прокладка спеціального газопроводу нерентабельна (зокрема, на шельфі). Недоліком такого методу є те, що замість транспортування 100 тонн рідкого газу довелося б транспортувати 750 тонн клатратов, тому цей метод потребує доопрацювання.

4.2 Газові гідрати і глобальне потепління

Метан є потужним парниковим газом і, незважаючи на те, що його час життя в атмосфері менше, ніж у СО?, потепління, викликане викидами в атмосферу великих кількостей метану, буде в десятки разів швидше, ніж потепління, викликане вуглекислим газом. Тому деякі екологи вважають, що розробка родовищ газогідратів може привести до негативних наслідків, оскільки попутне виділення метану з покладів в атмосферу ще більше посилить парниковий ефект.

Ще одна проблема полягає в тому, що клатрати метану утворюються тільки при досить низьких температурах. Якщо глобальне потепління, викликане нинішніми діями людської цивілізації, буде достатнім для того, щоб привести до розпаду хоча б одного великого родовища газових гідратів, це призведе до викиду великих кількостей метану в атмосферу. Це призведе до подальшого прискореного потепління, що, в свою чергу, призведе до розпаду нових покладів газових гідратів. Може початися лавиноподібний процес прискореного глобального потепління, зупинити який можна буде приблизно з тим же успіхом, з яким можна зупинити постріл з рушниці після займання пороху в стволі. Це призведе до глобальних кліматичних змін за час менше часу людського життя, і може закінчитися частковим або навіть повним вимиранням людства. Приклади такого глобального вимирання видів, можливою причиною яких були газові гідрати, відомі палеонтології.

Найяскравішим з таких прикладів є масове пермський вимирання, що відбулося 251 мільйон років тому і призвело до вимирання 96% видів земних організмів . Дослідження, проведені в арктичних областях Сибіру, показують, що там уже відбувається викид мільйонів тонн метану [6], а концентрації в деяких регіонах досягають значень, в сто разів перевищують норму.



ВИСНОВКИ

У даній курсовій роботі було проведено літературний огляд теми газових гідратів, як перспективно - нового альтернативного джерела газової енергії, розглянуто області поширення та залягання газових гідратів, методи їх видобутку та можливі напрямки використання як повноцінної газової сировини.

Тож підбиваючи підсумки, за вище написаним, можна сказати, що:

* Величезні запаси вуглеводнів знаходяться в формі газогідратів, будова і властивості яких визначаються тетракоордінірованним водним каркасом, утвореним нанорозмірними порожнинами;

* Вивчення властивостей клатратних гідратів представляє інтерес при вдосконаленні сучасних технологій видобутку і транспортування газу з газогідратних родовищ, створенні енергозберігаючих технологій, розвитку водневої енергетики, технологій поділу газових сумішей;

* Необхідність вирішення цих завдань вимагає активного вивчення ГГ як важливого в науковому, економічному і екологічному плані об'єкта, в тому числі з використанням нанотехнологічних підходів.



ЛІТЕРАТУРНІ ДЖЕРЕЛА

1. Sloan E. Dendy, Koh Carolyn A. Clathrate Hydrates of Natural Gases. Third Edition. Chemical Industries/119. CRC Press, 2008; US Energy Information Administration. Natural Gas 1998: Issues and Trends

2. Ю.Ф. Макогон, 2010 ГАЗOГИДРАТЫ. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ ОСВОЕНИЯ Техасский университет, США Геология и полезные ископаемые Мирового океана, 2010, №2 5-21 c.

3. Макогон Ю.Ф.,1965. Образование гидратов в газоносном пласте в условиях многолетней мерзлоты Газовая Промышленность, No.5. Ст 14-15.

4. Vytyaz O.Y. Physical methods of extraction of natural gas hydrates from the Black Sea bottom / O.Y. Vytyaz, Y.M. Femyak, S.O. Ovetskiy,S.S. Fomin. // Тези доповідей Міжнародної науково-технічної конференції “Нафтогазова енергетика - 2013” 7-11 жовтня 2013 р. - Івано-Франківськ, 2013. - С. 23-25.

5. Natural Gas Hydrate: In Oceanic and Permafrost Environments M.D. MaxSpringer Science & Business Media, 6 дек. 2012 г. - Всего страниц: 415

6. Geophysical Research Abstracts, Vol. 9, 01071, 2007 SRef-ID: 1607-7962/gra/EGU2007-A-01071 © European Geosciences Union 2007 Methane release on the Arctic East Siberian shelf N. Shakhova (1,2), I. Semiletov (1,2), A. Salyuk (2), D. Kosmach (2), and N. Bel'cheva (2)

7. Макогон Ю.Ф 1966. Особенности Эксплуатации Месторождений Природных Газов в Зоне Вечной Мерзлоты. Москва, ЦНТИ, Газовая Промышленность. Стр.19.

8. Соловьев В.А. Газогидратоносность недр Мирового Океана //Газовая промышленность, 2001 г., №12.

9. Истомин В.А. Якушев В.С. Газовые гидраты в природных условиях. - М.: Недра, 1992, - 236 с.

10.Гройсман А.Г. Теплофизические свойства газовых гидратов. Новосибирск: Наука, 1985. - 94 с.

11. Агалаков С.Е. Газовые гидраты в Туронских отложениях на севере Западной Сибири //«Геология нефти и газа», 1997г., №3.

12. Родионова Т.В., Солдатов Д.В., Дядин Ю.А. Газовые гидраты в экосистеме Земли. Химия в интересах устойчивого развития, 1998, т.6, №1, с. 51-74.

13. Смирнов Л.Ф. Технологическое использование газовых гидратов. "Природные и техногенные газовые гидраты". Сб. научных трудов. - М.: ВНИИГАЗ, 1990. с.127-166.

14. Collett, T.S. Natural gas hydrates of the Prudhoe Bay and Kuparuk River area,North Slope, Alaska: AAPG Bull., Vol. 77, No. 5, 1993, pp. 793-812.

15. Dallimore, S., Collett, T., Uchida, T. Scientific Results from JAPEX/JNOC/GSC Mallik 2L-38 Gas Hydrate research Well, Mackenzie Delta, Northwest Territories,Canada. Geological Survey of Canada, Bulletin 544, 1999, p. 403.

16. Takahashi, H., Tsuji, Y. Japan explores for hydrates in the Nankai Trough. Oil&Gas Journal, Sept.5, 2005, vol. 103.33, pp. 48-53.

17. Кэрролл Д. Гидраты природного газа. - М.: ЗАО «Премиум Инжи ниринг», 2007. - 289 с.

18. Бык С. Ш., Макогон Ю. Ф., Фомина В. И. Газовые гидраты. - М.: Химия, 1980. - 296 с.

19. Гройсман А. Г. Теплофизические свойства газовых гидратов. - Новосибирск: Наука, 1985. - 94 с.

20. Дядин Ю. А., Гущин А. Л. Газовые гидраты // Соросовскии образо-вательный журнал. - 1998. - №3, С. 55-64.

21. Инербаев Т.М., Субботин О.С., Белослудов В.Р. и др. Динамические, термодинамические и механические свойства газовых гидратов структуры I и II // Российский химический журнал. - 2003. - том 47, №3, С. 19-27.

22. Истомин В.А., Якушев B.C. Газовые гидраты в природных условиях. - М.: Недра, 1992. - 236 с.

Размещено на Allbest.ru