ISSN 1560-7496

· Языки: ru / en

Статья: ВЛИЯНИЕ ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ НА ИЗМЕНЕНИЕ ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТИ МЕРЗЛЫХ ПЕСЧАНЫХ ПОРОД (2020)

Читать

Читать онлайн

Для оценки изменения газопроницаемости мерзлых песчаных грунтов в условиях гидратообразования при отрицательной температуре проведено специальное экспериментальное моделирование. Эксперименты выполнены на оригинальной установке, позволяющей определить газопроницаемость дисперсных пород в условиях замораживания и гидратонасыщения. В ходе опытов получены данные по изменению газопроницаемости мерзлых песчаных грунтов, насыщенных метаном или диоксидом углерода, в условиях гидратообразования при температуре -5 °С. Установлено, что при гидратообразовании в мерзлых песчаных образцах происходит снижение газопроницаемости, величина которой зависит от начального льдосодержания. Получена зависимость снижения газопроницаемости от степени перехода порового льда в гидрат. При этом тип газа-гидратообразователя влияет на интенсивность снижения газопроницаемости мерзлых песков во времени.

The study of gas permeability variations in frozen sand samples exposed to subfreezing temperatures during hydrate formation included experimental modeling with the experiments run on a specially designed system, which enabled determination of gas permeability of dispersed soils in a context of freezing and hydrate saturation. The experimentally obtained data on variations in gas permeability of frozen sand samples artiﬁ cially saturated with methane or carbon dioxide under the conditions of hydrate formation at a temperature of -5 °С has revealed that a decrease in gas permeability occurring during hydrate formation in frozen sand samples is controlled primarily by the initial ice content. The magnitude of gas permeability reduction dependent on the fraction of pore ice converted to hydrate has been calculated. At this, the behavior of reduced gas permeability in frozen sand samples is found to be largely inﬂuenced by the type of hydrate-forming agent.

Ключевые фразы: мерзлые песчаные грунты, гидратообразование, газопроницаемость, льдонасыщенность, газовые гидраты, метан, диоксид углерода

Автор (ы): Чувилин Евгений Михайлович, Гребенкин Сергей Игоревич, Давлетшина Динара Анваровна, Жмаев Максим Владиславович

Журнал: КРИОСФЕРА ЗЕМЛИ

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

УДК: 551.345.3. Состав и строение мерзлых грунтов. Ледниковые клинья

Для цитирования:

ЧУВИЛИН Е. М., ГРЕБЕНКИН С. И., ДАВЛЕТШИНА Д. А., ЖМАЕВ М. В. ВЛИЯНИЕ ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ НА ИЗМЕНЕНИЕ ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТИ МЕРЗЛЫХ ПЕСЧАНЫХ ПОРОД // КРИОСФЕРА ЗЕМЛИ. 2020. ТОМ 24, № 2

Текстовый фрагмент статьи

Список литературы

1. Ананян А.А., Арутюнян Н.А., Мазуров В.А., Сильвестров Л.К. О проницаемости мерзлых пород // Мерзлотные исслед., 1972, № 12, с. 205-209.
2. Арэ Ф.Э. Проблема эмиссии глубинных газов в атмосферу // Криосфера Земли, 1998, т. II, № 4, с. 42-50.
3. Гинсбург Г.Д., Соловьев В.А. Геологические модели газогидратообразования // Литология и полез. ископаемые, 1990, № 2, с. 76-87. EDN: BEZURY

4. ГОСТ 12536-2014. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава. М., Изд-во стандартов, 2014, 24 с.
5. ГОСТ 5180-2015. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. М., Стандартинформ, 2015, 23 с.
6. Истомин В.А. Газовые гидраты в природных условиях / В.А. Истомин, В.С. Якушев. М., Недра, 1992, 235 с. EDN: YSOMOR

7. Романовский Н.Н. Основы криогенеза литосферы. М., Издво Моск. ун-та, 1993, 336 с.
8. СНиП 2.02.04-88. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. М., АПП ЦИТП, 1990, 52 с.
9. Старобинец И.С., Мурогова Р.Н. Экранирующая и проводящая роль пород криолитозоны по отношению к миграционным углеводородам // Геология нефти и газа, 1985, № 1, с. 24-27.
10. Трофимук А.А., Макогон Ю.Ф., Якушев В.С. Влияние динамики зон гидратообразования на температурный режим горных пород в области распространения криолитозоны // Геология и геофизика, 1986, № 11, с. 3-10. EDN: GPKIKQ

11. Черский Н.В. Исследование и прогнозирование усло вий накопления ресурсов газа в газогидратных залежах / Н.В. Черский, В.П. Царев, С.П. Никитин. Якутск, Изд-во ЯФ СО АН СССР, 1983, 156 с.
12. Чувилин Е.М., Гребенкин С.И. Экспериментальная оценка газопроницаемости газонасыщенных пород при гидратообразовании и замораживании // Криосфера Земли, 2015, т. XIX, № 2, с. 67-74. EDN: TWMXML

13. Чувилин Е.М., Давлетшина Д.А., Лупачик М.В. Гидратообразование в мерзлых и оттаивающих метанонасыщенных породах // Криосфера Земли, 2019, т. XXIII, № 2, с. 50-61. EDN: YUWSSY

14. Якушев В.С. Одна из возможных причин газовых выбросов в толщах ММП // Геология нефти и газа, 1989, № 14, с. 45-46. EDN: CXVZKQ

15. Якушев В.С. Природный газ и газовые гидраты в криолитозоне. М., ВНИИГАЗ, 2009, 192 с. EDN: OTRYFK

16. Chuvilin E.M., Bukhanov B.A. Effect of hydrate formation conditions on thermal conductivity of gas-saturated sediments // Energy and Fuels, 2017, No. 31, p. 5246-5254. EDN: XNBHFR

17. Chuvilin E.M., Bukhanov B.A., Grebenkin S.I. et al. Shear strength of frozen sand with dissociating pore methane hydrate: An experimental study // Cold Regions Sci. and Technol., 2018, vol. 153, p. 101-105. EDN: UXRRWT

18. Chuvilin E.M., Yakushev V.S., Perlova E.V. Gas and gas hydrates in the permafrost of Bovanenkovo gas ﬁ eld, Yamal Peninsula, West Siberia // Polarforschung, 1998 (erschienen 2000), vol. 68, р. 215-219. EDN: LGAKGL

19. Ershov E.D., Yakushev V.S., Chuvilin E.M. Laboratory studies of frozen natural and artiﬁcial hydrate-containing rock samples // Proc. 2nd Intern. Conf. on Natural Gas Hydrates (Toulouse, France, June 2-6, 1996), Toulouse, 1996, р. 609-615. EDN: UQOULP

20. Istomin V.A., Chuvilin Е.M., Sergeeva D.V. et al. Thermodynamic calculation of freezing temperature of gas-saturated pore water in talik zones // 5th European Conf. on Permafrost (Chamonix, France, June 23-July 1, 2018), Chamonix, 2018, р. 480-481.
21. Jaiswal N.J., Westervelt J.V., Patil S.L. et al. Phase behavior and relative permeability of gas-water-hydrate system // Aapg. Hedberg. Conf. “Gas Hydrates: Energy Resource Potential and Associated Geologic Hazards” (Vancouver, BC, Canada, Sept. 12-16, 2004), Vancouver, 2004, p. 26-35.
22. Johnson A., Patil S., Dandekar A. Experimental investigation of gas-water relative permeability for gas-hydrate-bearing sediments from the Mount Elbert Gas Hydrate Stratigraphic Test Well, Alaska North Slope // Marine and Petroleum Geol., 2011, No. 23, p. 419-426.
23. Kneafsey T.J., Gupta A., Seol Y., Tomutsa L. Permeability of laboratory-formed methane hydrate-bearing sand, OTC19536-PP, SPE // Offshore Technology Conf. (Houston, TX, USA, May 7, 2008), Houston, 2008, p. 21-34.
24. Kumar A., Maini B., Bishnoi P.R. et al. Experimental determination of permeability in the presence of hydrates and its effect on the dissociation characteristics of gas hydrates in porous media // J. Petroleum Sci. and Eng., 2010, No. 70, p. 114-122.
25. Li Y., Liu W., Zhu Y. et al. Mechanical behaviors of permafrost-associated methane hydrate-bearing sediments under different mining methods // Appl. Energy, 2016, vol. 162, р. 1627-1632.
26. Minagawa H., Ohmura R., Takahashi T. et al. Water perme ability measurements of natural gas hydrate-bearing sediments obtained from Mallik 5L-38 // Abstr. of Mallik Intern. Symposium - from Mallik to the Future. Technol. Res. Center Jap. National Oil Corporation, 2005, p. 398-401.
27. Murray D., Fukuhara M., Khong C.K. et al. Permeability estimates in gas hydrate reservoirs of the Nankai trough // SPWLA 47th Ann. Logging Symposium (Veracruz, June 4-7, 2006), Veracruz, Mexico, 2006, p. 1-6.
28. Seyfried M.S., Murdock M.D. Use of air permeability to estimate inﬁltrability of frozen soil // J. Hydrology, 1997, vol. 202, p. 95-107. EDN: XIKKKH

Выпуск

Том 24, № 2 (2020)

Кол-во страниц: 69 страниц

Другие статьи выпуска

ГАРАГУЛЯ ЛЮДМИЛА СЕМЕНОВНА (10.12.1934-30.06.2019) (2020)

Авторы: Оспенников Евгений Николаевич, Гордеева Галина Ивановна

30 июня 2019 г. на 85-м году жизни после тяжелой, продолжительной болезни скончалась Людмила Семеновна Гарагуля – видный ученый, профессор кафедры геокриологии геологического факультета МГУ, доктор геолого-минералогических наук, лауреат Государственной премии РФ в области науки и техники, заслуженный деятель науки РФ.

Сохранить в закладках

СТРОЕНИЕ МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛОЙ ТОЛЩИ В РАЙОНЕ СТАЦИОНАРА ПАРИСЕНТО (ГЫДАНСКИЙ ПОЛУОСТРОВ) ПО ГЕОФИЗИЧЕСКИМ ДАННЫМ (2020)

Авторы: ПАНЬКОВА Д. С, Оленченко Владимир Владимирович, Цибизов Леонид Валерьевич, Камнев Ярослав Константинович, Шеин Александр Николаевич, Синицкий Антон Иванович

Представлены результаты электроразведочных исследований строения многолетнемерзлой толщи в районе стационара Парисенто на полуострове Гыданский. По данным электромагнитных зондирований предполагаемая мощность многолетнемерзлой толщи составляет 210-300 м. Электротомография разреза показала, что толща пород, включающая пластовые льды, характеризуется удельным электрическим сопротивлением, превышающим миллион ом-метров. Это ограничивает чувствительность метода ниже глубин 50-75 м. Показано, что закрепление глубокозалегающих проводящих слоев, выделенных по данным электромагнитных зондирований, слабо влияет на ошибку инверсии данных электротомографии. Однако введение слоев с закрепленным электросопротивлением на глубине привело к улучшению модели для геологической интерпретации. Установлено, что пластовые льды между озерами Круглое и Парисенто не имеют сплошного распространения, как представлялось ранее по данным бурения. Выделена линейная область пониженного электросопротивления пород, которая, вероятно, связана с палеоруслом, соединяющим озера в прошлом. Численным моделированием тепловых полей установлены несквозной талик под оз. Круглое глубиной 140 м и сквозной талик под оз. Парисенто. Рассмотрено влияние трехмерных проводящих неоднородностей в виде подозерного талика и озера на распределение удельного электрического сопротивления в дву- и трехмерных геоэлектрических моделях.

Сохранить в закладках

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ ТИПА "ГЕТ" С УГЛЕКИСЛОТОЙ И АММИАКОМ В КАЧЕСТВЕ ХЛАДАГЕНТА (2020)

Авторы: Аникин Геннадий Владимирович, Мочалов Дмитрий Владимирович

Приведено сравнение мощностей установок типа “ГЕТ”, работающих на хладагентах - углекислоте и аммиаке. Показано, что мощность установки с углекислотой всегда выше мощности установки с аммиаком.

Сохранить в закладках

СВЯЗЬ ИЗМЕНЕНИЯ ПЛОЩАДИ МОРСКИХ ЛЬДОВ В СЕВЕРНОМ ПОЛУШАРИИ И ОБЩЕГО СОДЕРЖАНИЯ ОЗОНА В АТМОСФЕРЕ (2020)

Авторы: Федоров Валерий Михайлович, Фролов Денис Максимович

Рассмотрены динамика площади морских льдов в Северном полушарии и изменение инсоляции на разных высотных уровнях в полярных районах как возможные факторы изменения общего содержания озона в атмосфере. Установлено, что годовой ход общего содержания озона тесно связан с годовым ходом и многолетними изменениями площади морских льдов в Северном полушарии. На основе регрессионной модели выполнен оценочный прогноз общего содержания озона до 2050 г. Показано, что в этой модельной концепции следует учитывать криосферный фактор изменения общего содержания озона в атмосфере (площади морских льдов в Северном полушарии и инсоляции на разных высотных уровнях в полярных районах).

Сохранить в закладках

ДЕГРАДАЦИЯ МЕРЗЛОТЫ: РЕЗУЛЬТАТЫ МНОГОЛЕТНЕГО ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА В ЗАПАДНОМ СЕКТОРЕ РОССИЙСКОЙ АРКТИКИ (2020)

Авторы: ВАСИЛЬЕВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСЕЕВИЧ, Гравис Андрей Гунарович, Губарьков Анатолий Анатольевич, Дроздов Дмитрий Степанович, Коростелев Юрий Викторович, Малкова Галина Владимировна, Облогов Глеб Евгеньевич, Пономарева Ольга Евгеньевна, Садуртдинов Марат Ринатович, Стрелецкий Дмитрий Андреевич, Устинова Елена Валерьевна, Широков Рой Сергеевич

Приведены результаты многолетнего геокриологического мониторинга на восьми стационарах в западном секторе российской Арктики. Потепление климата составило около 2.8 °С (1970-2018 гг.). Получены данные о динамике среднегодовой температуры в сезонноталом слое и толще многолетнемерзлых пород доминантных ландшафтов в различных биоклиматических зонах (типичная тундра, южная тундра, лесотундра, северная тайга). Предложено выделять три стадии устойчивости мерзлоты по отношению к потеплению климата: устойчивая мерзлота, неустойчивая мерзлота и мерзлота в стадии активной деградации. Показано, что деградация мерзлоты вызвала активное развитие растительного покрова и смещение границ биоклиматических зон к северу на 30-40 км (1975-2018 гг.).

Сохранить в закладках

СИНГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПОВТОРНО-ЖИЛЬНЫЕ ЛЬДЫ И ВОЗРАСТ СКЛОНОВОЙ ЕДОМЫ В ПРЕДГОРЬЕ ХРЕБТА КУЛАР (2020)

Авторы: ВАСИЛЬЧУК ЮРИЙ КИРИЛЛОВИЧ, ВАСИЛЬЧУК АЛЛА КОНСТАНТИНОВНА

Рассмотрены особенности строения и состава поздненеоплейстоценовых повторно-жильных льдов в обнажении ледового комплекса на пологом склоне хребта Кулар в западной части Яно-Индигирской низменности. Установлен возраст ледяных жил, которые формировались 47-42 и 37-32 тысяч лет назад. В те чение этого времени дважды фиксируются относительно высокие температуры вегетационного периода, которые повышались настолько, что были достаточны для произрастания деревьев. Относительно теплый летний сезон способствовал активизации склоновых процессов и накоплению склоновых едомных толщ.

Сохранить в закладках

Издательство

Издательство: СО РАН
Регион: Россия, Новосибирск
Почтовый адрес: 630090, Новосибирская обл, г Новосибирск, Советский р-н, пр-кт Академика Лаврентьева, д 17
Юр. адрес: 630090, Новосибирская обл, г Новосибирск, Советский р-н, пр-кт Академика Лаврентьева, д 17
ФИО: Пармон Валентин Николаевич (ПРЕДСЕДАТЕЛЬ СО РАН)
E-mail адрес: sbras@sb-ras.ru
Контактный телефон: +7 (495) 9381848
Сайт: https://www.sbras.ru/

Все права на тексты и товарные знаки принадлежат их законным владельцам. Подробнее...

Сайт https://scinetwork.ru (далее – сайт) работает по принципу агрегатора – собирает и структурирует информацию из публичных источников в сети Интернет, то есть передает полнотекстовую информацию о товарных знаках в том виде, в котором она содержится в открытом доступе.

Сайт и администрация сайта не используют отображаемые на сайте товарные знаки в коммерческих и рекламных целях, не декларируют своего участия в процессе их государственной регистрации, не заявляют о своих исключительных правах на товарные знаки, а также не гарантируют точность, полноту и достоверность информации.

Все права на товарные знаки принадлежат их законным владельцам!

Сайт носит исключительно информационный характер, и предоставляемые им сведения являются открытыми публичными данными.

Администрация сайта не несет ответственность за какие бы то ни было убытки, возникающие в результате доступа и использования сайта.

Спасибо, понятно.