Preview

Russian Journal of Geophysical Technologies

Advanced search

Laboratory study of sand samples containing methane hydrate of non-cementing type

https://doi.org/10.18303/2619-1563-2018-2-4

Abstract

The approach to the formation of sand samples containing methane hydrate of a non-cementing type is studied. The approach is to inject methane-rich water in the sample after formation of methane hydrate by the "excess gas" method. Laboratory research is carried out on a specialized setup that allows to form hydrate -bearing samples and to study their acoustic properties during the experiments. The results are compared with the data of previous experiments on sand samples containing tetrahydrofuran (THF) and methane hydrate formed by the "excess gas" method. It is shown that the studied approach allow to form samples containing methane hydrate of a non-cementing type.

About the Authors

G. A. Dugarov
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS
Koptyug Avenue, 3, Novosibirsk, 630090
Russian Federation


A. A. Duchkov
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS
Koptyug Avenue, 3, Novosibirsk, 630090

Novosibirsk State University
Pirogova str., 1, Novosibirsk, 630090
Russian Federation


A. D. Duchkov
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS
Koptyug Avenue, 3, Novosibirsk, 630090
Russian Federation


A. Yu. Manakov
Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry SB RAS
Lavrentiev Avenue, 3, Novosibirsk, 630090
Russian Federation


K. E. Kuper
Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS
Lavrentiev Avenue, 11, Novosibirsk, 630090
Russian Federation


M. I. Fokin
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS
Koptyug Avenue, 3, Novosibirsk, 630090

Novosibirsk State University
Pirogova str., 1, Novosibirsk, 630090
Russian Federation


A. N. Drobchik
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS
Koptyug Avenue, 3, Novosibirsk, 630090
Russian Federation

Koptyug Avenue, 3, Novosibirsk, 630090



References

1. Дугаров Г.А., Дучков А.А., Дучков А.Д., Дробчик А.Н. Лабораторное изучение акустических свойств гидратосодержащих образцов // Ученые записки физического факультета Московского университета. – 2017. – № 5. – 1750812.

2. Дучков А.Д., Голиков Н.А., Дучков А.А., Манаков А.Ю., Пермяков М.Е., Дробчик А.Н. Аппаратура для изучения акустических свойств гидратосодержащих пород в лабораторных условиях // Сейсмические приборы. – 2015. – Т. 51, № 2. – С. 44–55.

3. Дучков А.Д., Дучков А.А., Дугаров Г.А., Дробчик А.Н. Скорости ультразвуковых волн в песчаных образцах, содержащих воду, лед или гидраты метана и тетрагидрофурана // Доклады академии наук. – 2018. – Т. 478, № 1. – С. 94–99.

4. Дучков А.Д., Дучков А.А., Манаков А.Ю., Пермяков М.Е., Голиков Н.А., Дробчик А.Н. Лабораторное моделирование и измерение акустических свойств образцов пород, содержащих гидраты метана // Доклады академии наук. – 2017а. – Т. 472, № 1. – С. 80–84.

5. Дучков А.Д., Дучков А.А., Пермяков М.Е., Манаков А.Ю., Голиков Н.А., Дробчик А.Н. Лабораторные измерения акустических свойств гидратосодержащих песчаных образцов (аппаратура, методика и результаты) // Геология и геофизика. – 2017б. – Т. 58, № 6. – С. 900–914.

6. Истомин В.А., Моисейкин П.А., Абрашов В.Н., Федулов Д.М., Черных В.В., Медведев С.Г., Сопнев Т.В. Гидратообразование в призабойной зоне пласта при освоении туронских залежей Западной Сибири // Вести газовой науки. – 2013. – № 5. – С. 99–104.

7. Макогон Ю.Ф., Омельченко Р.Ю. Мессояха – газогидратная залежь, роль и значение // Геология и полезные ископаемые мирового океана. – 2012. – № 3. – С. 5–19.

8. Манаков А.Ю., Дучков А.Д. Лабораторное моделирование гидратообразования в горных породах // Геология и геофизика. – 2017. – Т. 58, № 2. – С. 290–307.

9. Чувилин Е.М., Гурьева О.М. Экспериментальное изучение образования гидратов CO2 в поровом пространстве промерзающих и мерзлых пород // Криосфера Земли. – 2009. – Т. XIII, № 3. – С. 70–79.

10. Чувилин Е.М., Буханов Б.А. Измерение теплопроводности газонасыщенных пород при гидратообразовании и замораживании–оттаивании. Часть 1. Методика исследований // Криосфера Земли. – 2014. – Т. XVIII, № 1. – С. 70–76.

11. Choi J.-H., Dai S., Cha J.-H., Seol Y. Laboratory formation of noncementing hydrates in sandy sediments // Geochemistry. Geophysics. Geosystems. – 2014. – Vol. 15. – P. 1648–1656.

12. Chong Z.R., Yang S.H.B., Babu P., Linga P., Li X.-S. Review of natural gas hydrates as an energy resource: Prospects and challenges // Applied energy. – 2016. – Vol. 162. – P. 1633–1652.

13. Jin Y., Konno Y., Yoneda J., Kida M., Nagao J. In situ methane hydrate morphology investigation: Natural gas hydrate-bearing sediment recovered from the Eastern Nankai Trough area // Energy and fuels. – 2016. – Vol. 30, No. 7. – P. 5547–5554.

14. Konno Y., Jin Y., Yoneda J., Kida M., Egawa K., Ito T., Suzuki K., Nagao J. Effect of methane hydrate morphology on compressional wave velocity of sandy sediments: Analysis of pressure cores obtained in the Eastern Nankai Trough // Marine and petroleum geology. – 2015. – Vol. 66. – P. 425–433.

15. Kulenkampff J., Spangenberg E. Physical properties of cores from the Mallik 5L-38 gas hydrate production research well under simulated in situ conditions using the field laboratory experimental core analysis system (FLECAS) // Scientific results from the Mallik 2002 gas hydrate production research well program, Mackenzie Delta, Northwest Territories, Canada / eds. Dallimore S.R., Collett T.S. – Geological Survey of Canada, 2005. – Bulletin 585. – 16 p.

16. Li D., Wang D., Liang D. P-wave of hydrate-bearing sand under temperature cycling // Geophysics. – 2011. – Vol. 76, No. 1. – P. E1–E7.

17. Mestdagha T., Poort J., de Batista M. The sensitivity of gas hydrate reservoirs to climate change: perspectives from a new combined model for permafrost-related and marine settings // Earth-science reviews. – 2017. – Vol. 169. – P. 104–131.

18. Priegnitz M., Thaler J., Spangenberg E., Rücker C., Schicks J.M. A cylindrical electrical resistivity tomography array for three dimensional monitoring of hydrate formation and dissociation // Review of scientific instruments. – 2013. – Vol. 84. – 104502.

19. Priest J.A., Rees E.V.L., Clayton C.R.I. Influence of gas hydrate morphology on the seismic velocities of sands // Journal of geophysical research. – 2009. – Vol. 114. – B11205.

20. Santamarina J.C., Dai S., Terzariol M., Jang J., Waite W.F., Winters W.J., Nagao J., Yoneda J., Konno Y., Fujii T., Suzuki K. Hydro-bio-geomechanical properties of hydrate-bearing sediments from Nankai Trough // Marine and petroleum geology. – 2015. – Vol. 66. – P. 434–450.

21. Waite W.F., Santamarina J.C., Cortes D.D., Dugan B., Espinoza D.N., Germaine J., Jang J., Jung J.W., Kneafsey T.J., Shin H., Soga K., Winters W.J., Yun T.-S. Physical properties of hydrate-bearing sediments // Review of geophysics. – 2009. – Vol. 47. – RG4003.

22. Winters W.J., Dillon W.P., Pecher I.A., Mason D.H. GHASTLI – determining physical properties of sediment containing natural and laboratory-formed gas hydrate // Natural gas hydrate in oceanic and permafrost environments – Springer, 2000. – Chapter 24. – P. 311–322.


Review

For citations:


Dugarov G.A., Duchkov A.A., Duchkov A.D., Manakov A.Yu., Kuper K.E., Fokin M.I., Drobchik A.N. Laboratory study of sand samples containing methane hydrate of non-cementing type. Russian Journal of Geophysical Technologies. 2018;(2):41-50. (In Russ.) https://doi.org/10.18303/2619-1563-2018-2-4

Views: 998


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2619-1563 (Online)