Вперше в Україні надається системний аналіз світових досягнень, присвячених дослідженням газових гідратів. Зокрема, описані умови формування, існування та способи виявлення природних газових гідратів; розроблені технології отримання штучних газових гідратів, їх зберігання та транспортування; досліджено вплив експозиції у газогідратному середовищі на характер перебігу корозійних процесів. Наведені результати застосування інноваційних технологій отримання газогідратів із шахтного метану, змодельовано термобаричні умови гідратоутворення, аналогічні природним, отримано та досліджено зразки штучних газових гідратів. Видання призначається для наукових співробітників науково-дослідних інститутів гірничодобувної та нафтогазодобувної галузей, інженерно-технічних працівників, студентів та аспірантів гірничих та нафтогазових ВУЗів та факультетів. ЗМІСТ ПЕРЕДМОВА 12 1. УМОВИ ФОРМУВАННЯ, ІСНУВАННЯ ТА СПОСОБИ ВИЯВЛЕННЯ ПРИРОДНИХ ГАЗОВИХ ГІДРАТІВ…… 14 1.1. Історія відкриття природних газових гідратів. Сучасні світові дослідження в галузі існування та виявлення природних газогідратів 14 1.2. Закономірності існування та термобаричні умови стійкого стану природних і техногенних газових гідратів…………17 1.3. Методологічні та науково-практичні основи відомих способів і технологі й розробки природних газогідратних родовищ……23 1.4. Процеси гідратоутворення у метаномістких вугленосних відкладах та небезпека їх викидів………ЗО 1.5. Висновки……………33 2. ГАЗОВІ ГІДРАТИ ТА ГЕОЛОГІЯ ЧОРНОГО МОРЯ…… 34 2.1. Основні риси геологічної будови Чорного моря та виділення зон гідратоутворення шляхом інтерпретації геолого-геофізичних досліджень чорноморської чаши …… 34 2.1.1. Структурно-тектонічні особливості будови чаши Чорного моря та північно-західного шельфу …………… 34 2.1.2. Основні риси будови структурно-тектонічних елементів Прикерченського шельфу Чорного моря …………41 2.1.3. Тектоніка домайкопського комплексу порід ………42 2.1.4. Структурно-тектонічні елементи олігоценово-пліоценових відкладів …………… 45 2.1.5. Дослідження нафтогазоносності шельфу Чорного моря …………… 46 2.1.6. Прояви глибинної дегазації та струминні газовиділення у Чорному морі ……… 50 2.1.7. Узагальнені характеристики газового розвантаження чорноморського дна … 56 2.2. Наукові основи видобування донних гідратів шельфових і глибоководних зон Чорного моря …… 58 2.2.1. Виявлення родовищ газових гідратів геофізичними методами …….. 58 2.2.2. Генетичні особливості природних газових гідратів……61 2.2.3. Основні принципові положення до типізації газогідратних покладів 64 2.3. Способи розробки родовищ газогідратів…67 2.4 Висновки 70 З ТЕХНОЛОГІЇ ОТРИМАННЯ ШТУЧНИХ ГАЗОВИХ ГІДРАТІВ - НЕВІД'ЄМНИЙ КРОК ДО МОЖЛИВОСТІ ЇХ ВИДОБУВАННЯ, ЗБЕРІГАННЯ ТА ТРАНСПОРТУВАННЯ……….. 72 3.1. Теоретичне обґрунтування способів отримання штучних газових гідратів ………72 3.1.1. Вивченість питань фазових переходів при гідратоутворенні на сучасному етапі 72 3.1.2. Особливості способу виробництва гідрату вуглеводневих газів ……………………………………………………. 80 3.1.3. Механізм гідратоутворення …………………………………………………… 80 3.2. Обґрунтування схемних рішень технології промислового виробництва гідратів вуглеводневих газів …………………… 82 3.2.1. Технологічні особливості дії струминних апаратів …………………. 82 3.2.2. Вибір оптимального способу гідратоутворення ……………………………… 87 3.2.3. Визначення швидкості гідратоутворення струминним апаратом із вільним струменем ……………. 89 3.2.4. Визначення швидкості гідратоутворення струминним апаратом із вільним струменем води з пристроєм для створення контакту фаз …….. 90 3.3. Обґрунтування параметрів формування газогідратної маси ………………… 95 3-3.1. Деформаційні процеси формування газогідратної маси ……………………… 95 3.3.2. Дослідження реологічних властивостей газогідратної маси …98 3.3.3. Встановлення параметрів формування газогідратної маси ………100 3.4. Дослідження процесу безперервного виробництва газового гідрату ………………………………………………….. 105 3.5. Дослідження процесів коагуляції при гідратоутворенні ………109 3.6. Технологія газогідратного компримування …………………………………..113 3.6.1. Теоретичні дослідження технології газогідратного компримування ……………………………………………….. 113 3.6.2. Вплив ефекту самоконсервації газогідрату на швидкість його дисоціації …………………………………….. 118 3.6.3. Компримування газу за газогідратного технологією ………………………… 119 3.7. Дослідження процесів накопичення та кінетики дисоціації зразків газогідрату………………………………………... 122 3.8. Обґрунтування параметрів процесу концентрування (збагачення) газогідратної маси……………………………… 125 3.9. Обґрунтування параметрів способу виробництва газогідрату у формі блоків……………………………………….. 127 3.10. Перспективи застосування та розробка технології зберігання і транспортування вуглеводневих газів у газогідратній формі…………………………………….. 129 3.11. Технологічний ланцюг видобування, підготовки, транспортування і зберігання газу за газогідратною технологією ……………………………………… 336 3.12. Проект установки із виробництва гідрату вуглеводневого газу у вигляді блоків потужністю 140 т/добу (20 тис. м3/добу газу Обґрунтування і розрахунок технологічного процесу…………………………. 138 3.13. Висновки …………………………………………………………………………. 150 4. РОЗРОБКА СПОСОБІВ УТИЛІЗАЦІЇ ШАХТНОГО МЕТАНУ НА ОСНОВІ ГАЗОГІДРАТНИХ ТЕХНОЛОГІЙ 153 4.1. Актуальність проблеми утилізації метану вугільних шахт…………………….. 153 4.2. Обґрунтування можливості одержання газових гідратів з метаноповітряних сумішей дегазаційних свердловин вугільних шахт……………………………………… 155 4.3. Історія створення експериментальних установок типу НПО для дослідження процесів гідратоутворення………………………. 155 4.4. Проведення серії експериментів з метою обґрунтування оптимальної швидкості формування газогідратів та її зв'язок з якістю отриманих зразків…………………………… 158 4.4.1. Теоретичне обґрунтування досліджень кінетики гідратоутворення………………………………………………………. 158 4.4.2. Проведення експериментів з прискорення процесу гідратоутворення ………………………………………………………. 162 4.5. Науково-експериментальне обґрунтування та оцінка можливості утилізації метану вугільних шахт газогідратним способом …………………………………………………………. 165 4.6. Розробка технологічної схеми отримання газових гідратів з метану дегазаційних свердловин вугільних шахт………………………………………………………. 168 4.7. Висновки………………………………………………………………………….. 170 5. ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ЕКСПОЗИЦІЇ У ГАЗОГІДРАТНОМУ СЕРЕДОВИЩІ НА ХАРАКТЕР ПЕРЕБІГУ КОРОЗІЙНИХ ПРОЦЕСІВ .. 172 5.1. Кінетика електродного потенціалу сталі трубопроводу 172 5.2. Вплив часу експозиції у газогідратному середовищі на характер перебігу корозійних процесів 180 5.3. Прогнозування деформацій елемента трубопроводу за даними повторно-статичних випробовувань зразків-моделей 181 5.4. Особливості деформування текстурованої сталі трубопроводу при навантаженні чистим згином….185 5.5. Висновки……190 ЗАКЛЮЧЕННЯ…….191 ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 192 Додаток А. Визначення швидкості гідратоутворення 204 Додаток Б. Визначення реологічних параметрів газогідратної маси………… 209