<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">procyber</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник кибернетики</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Proceedings in Cybernetics</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">1999-7604</issn><publisher><publisher-name>Бюджетное учреждение высшего образования Ханты-Мансийского автономного округа – Югры «Сургутский государственный университет»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.35266/1999-7604-2023-2-59-67</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">procyber-520</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Engeneering</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛИ ДИССОЦИАЦИИ ГАЗОГИДРАТА В ПЛАСТЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>STUDYING THE GAS HYDRATE DISSOCIATION MODEL IN A RESERVOIR UNDER THE ACTION OF MICROWAVE RADIATION</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-5180-571X</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Сысоев</surname><given-names>С. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Sysoev</surname><given-names>S. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>кандидат физико-математических наукE-mail: smsysoev57@mail.ru</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Candidate of Sciences (Physics and Mathematics)E-mail: smsysoev57@mail.ru</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-4151-197X</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Петров</surname><given-names>Е. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Petrov</surname><given-names>E. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>аспирант, младший научный сотрудник</p><p>E-mail: 86petrovegor@mail.ru</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Postgraduate, Junior Researcher</p><p>E-mail: 86petrovegor@mail.ru</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-4068-1050</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Джариев</surname><given-names>И. Э.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Dzhariev</surname><given-names>I. E.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>аспирант, младший научный со-трудник</p><p>E-mail: ismail.silver@yandex.ru</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Postgraduate, Junior Researcher</p><p>E-mail: ismail.silver@yandex.ru</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Сургутский государственный университет, Сургут</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Surgut State University, Surgut</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>07</day><month>07</month><year>2023</year></pub-date><volume>22</volume><issue>2</issue><fpage>59</fpage><lpage>67</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Сысоев С.М., Петров Е.А., Джариев И.Э., 2023</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Сысоев С.М., Петров Е.А., Джариев И.Э.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Sysoev S.M., Petrov E.A., Dzhariev I.E.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.vestcyber.ru/jour/article/view/520">https://www.vestcyber.ru/jour/article/view/520</self-uri><abstract><p>В работе проведено численное исследование модели диссоциации газогидрата в пласте под действием сверхвысокочастотного электромагнитного излучения с частотами 400 МГц, 1 000 МГц и 2 450 МГц и показано, что процесс разложения газогидрата при этом воздействии идет быстрее при меньших значениях начальной гидратонасыщенности пласта, установлен значительно больший эффект частот 1 000 МГц и 2 450 МГц по сравнению с частотой 400 МГц и лучший результат при временах нагрева больших чем 400 ч с частотой 1 000 МГц по сравнению с частотой 2 450 МГц. С помощью предложенной математической модели можно определять оптимальные частоты источника излучения при заданном времени нагрева пласта конкретного месторождения, кроме того, полученный расчет энергоэффективности (EROI ≥ 10) указанного метода добычи газа из газогидрата доказывает его конкурентоспособность по сравнению с традиционными методами термического воздействия на пласт.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The article presents a numerical study of the gas hydrate dissociation model in a reservoir under the action of microwave electromagnetic radiation at 400 MHz, 1 000 MHz, and 2 450 MHz. The decomposition of gas hydrate under this influence is faster at lower values of the reservoir’s initial hydrate saturation. The effects of 1 000 MHz and 2 450 MHz frequencies are much stronger than those of 400 MHz. The study shows that during heating times higher than 400 hours, 1 000 MHz frequency radiation electromagnetic heating is more efficient than that of 2 450 MHz frequency. Using the proposed mathematical model, it is possible to determine the optimal frequencies of the radiation source at a given time of heating the reservoir of a particular field. Moreover, the resulting calculation of energy efficiency (EROI ≥ 10) of this method for gas hydrate-extracted gas proves its competitiveness when compared to traditional methods of thermal impact on the reservoir.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>математическая модель</kwd><kwd>пласт</kwd><kwd>гидратонасыщенность</kwd><kwd>электромагнитный нагрев</kwd><kwd>разложение газогидратов</kwd><kwd>добыча газа</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>mathematical model</kwd><kwd>reservoir</kwd><kwd>hydrate saturation</kwd><kwd>microwave electromagnetic heating</kwd><kwd>gas hydrates decomposition</kwd><kwd>gas production</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">настоящая работа выполнена в рамках проекта «Разработка, исследование и анализ физико-математических моделей для задач компьютерного инжиниринга высокотехнологич-ной продукции нефтегазовой отрасли» – победителя конкурсного отбора научных проектов в области фундаментальных и прикладных исследований, выполняемых научными коллективами образовательных организаций высшего образования, подведомственных Департаменту образования и науки Ханты-Мансийского автономного округа – Югры.</funding-statement><funding-statement xml:lang="en">the study was carried out according to the project “Development, Research and Analysis of Physical and Mathematical Models for Computer Engineering Tasks of High-Tech Products of the Oil and Gas Industry”, which has won the competition of scientific projects in the field of fundamental and applied research carried out by research teams of educational institutions of higher education subordinate to the Department of Education and Science of the Khanty-Mansi Autonomous Okrug – Ugra.</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Makogon Y. F. Natural gas hydrates - A promising source of energy. Journal of natural gas science and engineering. 2010;2(1):49-59.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Makogon Y. F. Natural gas hydrates - A promising source of energy. Journal of natural gas science and engineering. 2010;2(1):49-59.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мастепанов А. М. Газогидраты в перспективном мировом энергетическом балансе: оценки, проблемы и необходимые условия // Проблемы экономики и управления нефтегазовым комплексом. 2014. № 5. С. 42-48.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Мастепанов А. М. Газогидраты в перспективном мировом энергетическом балансе: оценки, проблемы и необходимые условия // Проблемы экономики и управления нефтегазовым комплексом. 2014. № 5. С. 42-48.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Chong Z. R., Yang S. H. B., Babu P. et al. Review of natural gas hydrates as an energy resource: Prospects and challenges. Applied Energy. 2016;162:1633-1652.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chong Z. R., Yang S. H. B., Babu P. et al. Review of natural gas hydrates as an energy resource: Prospects and challenges. Applied Energy. 2016;162:1633-1652.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гудзенко В. Т., Вареничев А. А., Громова М. П. Мировая экономика и газогидраты // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2018. № 10. С. 43-57. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2018-10-0-43-57.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Гудзенко В. Т., Вареничев А. А., Громова М. П. Мировая экономика и газогидраты // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2018. № 10. С. 43-57. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2018-10-0-43-57.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Yang J., Okwananke A., Tohidi B. et al. Flue gas injection into gas hydrate reservoirs for methane recovery and carbon dioxide sequestration. Energy Convers Manage. 2017;136:431-438.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yang J., Okwananke A., Tohidi B. et al. Flue gas injection into gas hydrate reservoirs for methane recovery and carbon dioxide sequestration. Energy Convers Manage. 2017;136:431-438.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Якушев В. С. Разработка нетрадиционных ресурсов газа в России // Газовая промышленность. 2013. № 6. С. 20-24.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Якушев В. С. Разработка нетрадиционных ресурсов газа в России // Газовая промышленность. 2013. № 6. С. 20-24.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shang S., Gu L., Zhan L. et al. Application of horizontal well to gas production from a hydrate reservoir with free gas and high irreducible water. Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2021;94:104102.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shang S., Gu L., Zhan L. et al. Application of horizontal well to gas production from a hydrate reservoir with free gas and high irreducible water. Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2021;94:104102.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zhu J., Yi L., Yang Z. et al. Numerical simulation on the in situ upgrading of oil shale reservoir under microwave heating. Fuel. 2021;287:119553.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhu J., Yi L., Yang Z. et al. Numerical simulation on the in situ upgrading of oil shale reservoir under microwave heating. Fuel. 2021;287:119553.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zhao J., Liu Y., Guo X. et al. Gas production behavior from hydrate-bearing fine natural sediments through optimized step-wise depressurization. Applied Energy. 2020;260:114275.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhao J., Liu Y., Guo X. et al. Gas production behavior from hydrate-bearing fine natural sediments through optimized step-wise depressurization. Applied Energy. 2020;260:114275.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Feng J. C., Wang Y., Li X.-S. Dissociation characteristics of water-saturated methane hydrate induced by huff and puff method. Applied Energy. 2018;211:1171-1178.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Feng J. C., Wang Y., Li X.-S. Dissociation characteristics of water-saturated methane hydrate induced by huff and puff method. Applied Energy. 2018;211:1171-1178.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Wang B., Dong H., Fan Z. et al. Numerical analysis of microwave stimulation for enhancing energy recovery from depressurized methane hydrate sediments. Applied Energy. 2020;262:114559.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Wang B., Dong H., Fan Z. et al. Numerical analysis of microwave stimulation for enhancing energy recovery from depressurized methane hydrate sediments. Applied Energy. 2020;262:114559.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gupta A. K., Yadav R., Das M. K. et al. Implementation of a multi-layer radiation propagation model for simulation of microwave heating in hydrate reservoirs. International Journal of Numerical Methods for Heat &amp; Fluid Flow. 2021;32(2):684-713.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gupta A. K., Yadav R., Das M. K. et al. Implementation of a multi-layer radiation propagation model for simulation of microwave heating in hydrate reservoirs. International Journal of Numerical Methods for Heat &amp; Fluid Flow. 2021;32(2):684-713.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Петров Е. А., Джариев И. Э., Попов О. Р. и др. Подход к прогнозированию универсальных динамических процессов на примере моделирования электромагнитного воздействия на газогидратные пласты // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023. № 6. С. 56-66. https://doi.org/10.25018/ 0236_1493_2023_6_0_56. 14. Сысоев С. М., Алексеев М. М. Численное моделирование нагрева нефтесодержащего пласта сверхвысокочастотным электромагнитным излучением // Вестник кибернетики. 2019. № 4. С. 6-16. 15. Джариев И. Э., Петров Е. А., Сысоев С. М. Учет долговременного влияния электромагнитного разогрева нефтяного пласта на дебит скважины // Проблемы и решения автоматизации XXI века : сб. материалов V Национал. науч.-практич. студ. конф., 25-26 марта 2022 г., г. Сургут. Сургут : ИЦ СурГУ, 2022. С. 27-33.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Петров Е. А., Джариев И. Э., Попов О. Р. и др. Подход к прогнозированию универсальных динамических процессов на примере моделирования электромагнитного воздействия на газогидратные пласты // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023. № 6. С. 56-66. https://doi.org/10.25018/ 0236_1493_2023_6_0_56. 14. Сысоев С. М., Алексеев М. М. Численное моделирование нагрева нефтесодержащего пласта сверхвысокочастотным электромагнитным излучением // Вестник кибернетики. 2019. № 4. С. 6-16. 15. Джариев И. Э., Петров Е. А., Сысоев С. М. Учет долговременного влияния электромагнитного разогрева нефтяного пласта на дебит скважины // Проблемы и решения автоматизации XXI века : сб. материалов V Национал. науч.-практич. студ. конф., 25-26 марта 2022 г., г. Сургут. Сургут : ИЦ СурГУ, 2022. С. 27-33.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сысоев С. М., Алексеев М. М., Петров Е. А. Численное моделирование процесса разложения газогидрата в пористой среде, вызванного сверхвысокочастотным электромагнитным нагревом // Вестник кибернетики. 2021. № 2. С. 60-71. https://doi.org/10.34822/1999-7604-2021-2-60-71.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Сысоев С. М., Алексеев М. М., Петров Е. А. Численное моделирование процесса разложения газогидрата в пористой среде, вызванного сверхвысокочастотным электромагнитным нагревом // Вестник кибернетики. 2021. № 2. С. 60-71. https://doi.org/10.34822/1999-7604-2021-2-60-71.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Джариев И. Э., Петров Е. А., Сысоев С. М. Учет долговременного влияния электромагнитного разогрева нефтяного пласта на дебит скважины // Проблемы и решения автоматизации XXI века : сб. материалов V Национал. науч.-практич. студ. конф., 25–26 марта 2022 г., г. Сургут. Сургут : ИЦ СурГУ, 2022. С. 27–33.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Джариев И. Э., Петров Е. А., Сысоев С. М. Учет долговременного влияния электромагнитного разогрева нефтяного пласта на дебит скважины // Проблемы и решения автоматизации XXI века : сб. материалов V Национал. науч.-практич. студ. конф., 25–26 марта 2022 г., г. Сургут. Сургут : ИЦ СурГУ, 2022. С. 27–33.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сысоев С. М., Алексеев М. М., Петров Е. А. Численное моделирование процесса разложения газогидрата в пористой среде, вызванного сверх-высокочастотным электромагнитным нагревом // Вестник кибернетики. 2021. No 2. С. 60–71. DOI 10.34822/1999-7604-2021-2-60-71.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Сысоев С. М., Алексеев М. М., Петров Е. А. Численное моделирование процесса разложения газогидрата в пористой среде, вызванного сверх-высокочастотным электромагнитным нагревом // Вестник кибернетики. 2021. No 2. С. 60–71. DOI 10.34822/1999-7604-2021-2-60-71.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kim H. C., Bishnoi P. R., Heidemann R. A. et al. Ki-netics of methane hydrate decomposition. Chemical Engineering Science. 1987;42(7):1645-1653.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kim H. C., Bishnoi P. R., Heidemann R. A. et al. Ki-netics of methane hydrate decomposition. Chemical Engineering Science. 1987;42(7):1645-1653.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
