Điều kiện và các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành, phân bố hydrate khí trong tự nhiên

PETROVIETNAM

)Dliu KIEN VA CAC YEU l6 ANH Hl/ONG DEN SLJ HINH THANH,

PHAN B 6 HYDRATE KHI TRONG TL/ NHIEN

TS.Le Van Binh

Dai hgc Mo- Dia chdt

Email: lebinh55@yahoo.com

Hydrate khi Id nguon ndng luang tii nhien sgch rdt cd tiem ndng trong tUang lai. Theo dU bdo trd luang khi

hydrocarbon chUa trong hydrate khi tu nhien dgt 7,6 x 10"m\ Do chi duac thdnh tgo trong dieu kiin nhiit dp thdp

vd dp sudt cao nin 98% lUcfng khi hydrate ndm dudi ddy them luc dm vd ho, chi 2% d viing bdng vinh cdu trin luc dia.

Trong do, Canada, Bien Den, ho BaikaL.. Id cdc khu viic cd trdluang hydrate khi idn nhdt thi gidi. Bdi bdo gidi thieu

cdcyeu to dnh hudng din sii hinh thdnh vdphdn bd hydrate khi trong tU nhiin; trdlUang vdphdn botrdlugng khi

hydrate trin thi gidi.

Tdkhda: Hydrate khi, suphdn bo hydrate khi, trdluang khi hydrate trong tu nhien.

1. Dieu kien va cac y^u to cinh hadng den sU hinh

thanh, phan bo hydrate khi

1.1. Biiu kiin hinh thdnh hydrate khi

1.1.1. Nudc ehda khi hda tan dmUc dp nhdt dinh

Ket qui nghien cdu ly hda phan td chc thay: elc

nguyen td hydro va oxy trong phin td nUde ket hgp va

phan bd gin nhu nam d dinh eiia tam giac can. Gde tai

dinh ed nguyen td oxy la 109,5°, hai gde edn lai la 37,5°

(Hinh 1). Ddi dien tCr diing chung cua nguyen td hydro

v l oxy (trong lien ket dong hda trj) bi hut lech ve phia

nguyen td oxy tao nen tinh phan cUc eho phan td. Cue

am ve phia nguy§n td oxy, cOc dUOng ve phia nguyen

tCr hydro. Hydro trong cae phan td nude cd sU "gin bd"

chat ehe vdi eac nguyen td oxy tao ra mdi lien ket khdng

chi vdi nguyen td oxy trong phan td (lien ket ddng hda

trj) ma eon tao mdi lien ket tam thdi vdi eae nguyen td

oxy cua elc phan td nudc khac, tham ehi nd ed the lien

ket vdi oxy trcng phin td khoang chat tac da. Do vay,

cIcphantLf nUde trcng tu nhien luon "xoo/'trong khdng

gian, sao chc moi nguydn tCf hydro nim gida 2 nguyen

td oxy. Lien ket gida 2 nguyen td oxy cija 2 phan td nude

gin kl , thdng qua nguyen td hydro trung gian tac ra

mdi lien kit hydro giOp cho HjO tdn tai trong trang thai

ldng d dilu kien tieu chuan, tao ra Idp nUde lien ket bao

quanh mat dl . Do dac diem tren, nUdc cd cae tinh chat

vit ly khac so vdi hydrua khic ndi rieng va cic chit Idng

ndi chung nhU: sde cang mat ngoii Idn, nhiet dung cao

nhat d dilu kien tieu chuan, khi nang truyen nhiet ldn

nhit, khi nang hoa tan rlt ldn, hing so di&n mdi Idn,

nhiet hda hoi cao.

Trong hda hpc, lien kit gida elc nguyen tdcd 2 thong

sd dac trung II chilu di i lien kit I v l gdc a gida hai lien

kit. Trong li^n kit chuin, chilu di i lien kit hydro va gdc

gida chung cd gia trj chuan: I ~ 2,7A° va a ~ 109,5° phan

td se bin vdng nhat. Do dai I va gdc lien kit a eang khae

vdi gia trj ehuan thi eang hao phi nang lugng de tao nen

clu true va eau true eang kem ben vdng. Tuy nhien, lien

kit hydro la "Hen kit mem" (dp dai va goc lien ket co the

thay doi 6 mde do tuong ddi) nen khi ket tinh cae phan td

nude CO the ket hap vdi nhau de tao thanh elc tmh the la

nhdng khoi da dien khic nhau ve sd mat, hinh dang mat,

so canh va tUOng dng se ehda cic khoang trdng khic

nhau ve kfch thude (Hinh 2). Diy II nguyen nhan chinh

dan den sU da dang ve clu true tinh th i ndi ri^ng eung

nhu to hap elc tmh th i tao nen cau triic hydrate khi ndi

chung [9].

Cdng thdc chung ciia hydrate khi la:

M.nHp

Trong dd:

M: Phan td khi tham gia tao hydrate;

n: Chi sd hydrate khi (so phan td nude tuong Cfng vdi

1 phan td khi, thudng dao dpng trong khoing n = 5,75

- 17). Vi du: quan sat thUc t l chi ra cac khi hydrocarbon

tao hydrate khi vdi ty le: CH^ x 7Hp: C^H^ x 12Hp; C^H^ x

MHplM

Td cdng thifc ehung ed the nhan thay de tac

thanh hydrate khf phli can mdt lugng ldn nddc. Theo

V.I.Ermcnkin, khi trcng khoang trdng cua da khong du

lupng nude cin thilt, ehi mot phan khi ni m trong eau true

hydrate, phan edn lai van ton tai trong trang thai khi"tu

iU KHl - sO 3raoi5 67