Аннотация:
Увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере, вызванное сжиганием топлива, негативно сказывается на текущей биосфере Земли. Одним из способов избавиться от избытка диоксида углерода в атмосфере является его улавливание и хранение. Предлагаются различные методы долгосрочного хранения диоксида углерода, в том числе в различных геологических формациях в газогидратной форме, так как газовые гидраты обладают рядом уникальных свойств, например, есть возможность стабильного хранения достаточно большого количества газа в малом объёме при относительно небольшом давлении. Одним из объектов для создания подземных хранилищ диоксида углерода являются истощённые месторождения природного газа, так как они хорошо изучены, известны характеристики пластов, их геометрические размеры, а также имеются пробурённые скважины. Для изучения закономерностей процесса формирования подземного газогидратного хранилища углекислого газа в статье представлена математическая модель процесса закачки диоксида углерода в зонально-неоднородный пористый пласт, изначально насыщенный метаном и водой, сопровождающегося образованием газогидрата. В отличие от предыдущих работ математическая модель дополнительно учитывает ряд факторов: растворимость углекислого газа в воде, зональную неоднородность пласта, теплообмен рассматриваемой области пористой среды с окружающими непроницаемыми для вещества породами, фильтрацию воды и газа. Построены численные решения задачи, описывающие распределения параметров (давления, температуры, насыщенности гидратом углекислого газа) в пласте.