Experimental Measurement and Predictions of Gas Hydrate: A Case Study from Oman - Al-Mashrafi, As’ad Nasser Khalfan (2019)
تعتبر هيدرات الغاز واحدة من أكبر المشاكل المصاحبة لعملية معالجة ونقل الغاز الطبيعي. وقد نتج العديد من الحوادث بسبب هيدرات الغاز التي ما كانت غالبا تؤدي إلى انسداد الأنابيب ومشاكل في عملية الإنتاج. ولهذه الأسباب تعتبر عملية الاكتشاف الدقيق لهيدرات الغاز عاملا مساعدا لتسهيل عملية إنتاج ونقل الغاز بصورة آمنة وبأقل تكلفة. توجد العديد من المعادلات العلمية لاكتشاف هيدرات الغاز لكن هذه المعادلات ذات قدرات مختلفة في اكتشاف هيدرات الغاز. وقد أجريت هذه الدراسة لإجراء تجارب اكتشاف هيدرات الغاز لأحد حقول الغاز في سلطنة عمان باستخدام اختبار عينات حقيقية من الغاز الطبيعي. وتم أيضا إجراء مقارنات بين المعادلات المستخدمة لاكتشاف الهيدرات وتم توضيح تأثيرات مكونات الهيدرات في منحنى الهيدرات. أظهرت الاختبارات التجريبية أن الهيدرات تتشكل في ظروف مختلفة (الضغط ودرجات الحرارة) للحقل المختار بسبب توافر ظروف تكوين الهيدرات. وتمت مقارنة النتائج ببيانات الهيدرات المنشورة وخلصت إلى أن التركيب التجريبي يمكن استخدامه لقياسات الهيدرات حيث كانت التوقعات والقياسات المنشورة متوافقة بشكل جيد. تم استخدام برامج مختلفة لاكتشاف درجة حرارة تكون الهيدرات. أدت المقارنة التي أجريت بين هذه البرامج والبيانات من التجارب إلى اتفاق جيد مع اختلاف وقدره 2 درجة مئوية كحد أقصى. وبالتالي، فإن حزم البرامج المتاحة قادرة على التنبؤ بتشكل الهيدرات. تم فحص تأثير مكونات الهيدرات كالميثان والايثان وغاز كبريتيد الهيدروجين على منحنى الهيدرات. وأظهرت الدراسة أن غاز كبريتيد الهيدروجين له تأثير كبير على منحنى الهيدرات الذي تحول إلى اليمين عندما يتم زيادة كمية غاز كبريتيد الهيدروجين حتى بكمية أقل من 10%. غاز الميثان والإيثان لهما تأثير طفيف جدا على منحنى تكوين الهيدرات. أدت زيادة كمية ثاني أكسيد الكربون في خليط الغاز إلى انخفاض درجة حرارة تكون الهيدرات. تم التأكد من تأثير الهيدروكربونات الثقيلة في تكوين الهيدرات والتي لها تأثير بسيط جدا على منحنى الهيدرات بسبب كبر حجم هذه المكونات. إضافة إلى ما سبق، تم توضيح مثال عملي لعملية تكون الهيدرات في أنابيب النقل حيث يمكن تشكيل الهيدرات كنتيجة لتأثيرات ظاهرة "جول ثومسون" بحيث تكون ظروف نقل الغاز (الضغط ودرجة الحرارة) في منطقة تكوين الهيدرات.