Opracowanie innowacyjnej metodyki określania warunków ciśnienia i temperatury dysocjacji hydratów z wykorzystaniem aparatury do badań PVT

Badania nad dysocjacją hydratów przeprowadzono w szerokim zakresie ciśnień (od 50 do 500 bar) dla mieszaniny wody destylowanej oraz metanu. Polegały one na schładzaniu całego układu aż do momentu osiągnięcia stanu, w którym zaczyna formować się hydrat. Odnotowano wtedy anormalny spadek ciśnienia w komorze badawczej. Podczas formowania hydratu utrzymywano stałą temperaturę układu aż do stabilizacji ciśnienia (zanik przyrostu hydratu), a następnie przystępowano do powolnego ogrzewania badanego systemu trójfazowego (gaz–woda–hydrat), powodując stopniowy rozpad hydratu. W czasie trwania całego procesu automatycznie rejestrowano parametry ciśnienia i temperatury oraz ich przebieg w funkcji czasu. Na podstawie przeprowadzonych badań wykreślono krzywe w układzie PT, obrazujące przebieg tworzenia się oraz dysocjacji hydratów. Wykonano szereg badań w celu wypracowania odpowiedniej metodyki. Dodatkowo przeprowadzono badanie długoterminowe. Trwało ono około 55 godzin. Analizy te potwierdziły skuteczność oraz dokładność opracowanej procedury. W przypadku przeprowadzonych prac badawczych w standardowym (ustalonym przez autorów) czasie oraz przy badaniu długoterminowym nie zauważono rozbieżności wyników. Potwierdza to prawidłowy dobór czasu (stabilizacji tworzenia hydratu i tempa grzania) oraz metodyki określania warunków PT dysocjacji hydratów.

Studies on the dissociation of hydrates were carried out in a wide range of pressures (50 to 500 bar) for a mixture of distilled water and methane. They consisted of cooling the entire system until a hydrate begins to form. Abnormal pressure drop in the test chamber was noticed. During hydrate formation, a constant temperature was maintained until the pressure stabilization (loss of growth hydrate), and then slow heating of the system in three-phase (gas–water–hydrate) was initiated, causing gradual disintegration process of the hydrate. During the whole process parameters of pressure and temperature and their progress in the time function were automatically recorded. Based on the survey, PT curves were plotted, illustrating the process of formation and dissociation of hydrates. A number of studies in order to develop a suitable methodology were performed. Additionally, a long-term study was carried out. It lasted about 55 hours. The study confirmed the effectiveness and accuracy of the developed procedure. In the case of research work carried out in the standard (set by the authors) time and long-term study, no discrepancies results were noted. It confirms the correct choice of time (stabilization of hydrate formation and the rate of heating) and the methodology for determining the conditions of PT dissociation of hydrates.