Performance of theoretical models in predicting permeability of hydrate bearing sands

Mohana L. Delli, Jocelyn L.H. Grozic

In the proceedings of: GEO2011: 64th Canadian Geotechnical Conference, 14th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 5th Pan-American Conference on Teaching and Learning of Geotechnical Engineering

Session: Laboratory Testing

ABSTRACT: Depleted natural gas reservoirs offer significant potential for simultaneous recovery of enhanced coalbed methane and carbon sequestration via clathrate hydrate formation. A major factor affecting the clathrate hydrate formation and that of methane dissociation is the variation of permeability of the porous media in the presence of gas hydrates. In the absence of reliable experimental data, several permeability models have been proposed to establish the relationship between gas hydrate saturation and permeability. In this paper, we introduce a quantitative performance measure to evaluate the effectiveness of a permeability model in fitting the experimental data. Secondly, a novel hybrid model based on the weighted combination of pore-filling and grain coating model is proposed. Experimental permeability and hydraulic conductivity measurements of gas hydrate bearing sands at different carbon dioxide and R-11 synthetic hydrate saturations were used to assess the prediction performance of various permeability models.

RÉSUMÉ: Appauvri réservoirs de gaz naturel offrent un potentiel considérable pour la récupération simultanée de méthane de houille et à la séquestration de carbone par la formation d'hydrates clathrates. Un facteur important affectant la formation de clathrate hydrate et celle de la dissociation du méthane est la variation de la perméabilité du milieu poreux en présence d'hydrates de gaz. En l'absence de données expérimentales fiables, plusieurs modèles de perméabilité ont été proposées pour établir la relation entre la saturation des hydrates de gaz et de la perméabilité. Dans cet article, nous introduisons une mesure de performance quantitatifs pour évaluer l'efficacité d'un modèle de perméabilité en ajustant les données expérimentales. Deuxièmement, un modèle hybride roman basé sur la combinaison pondérée d'un pore de remplissage et le modèle enrobage des grains est proposé. Perméabilité expérimentale et mesures de conductivité hydraulique de l'hydrate de gaz sables aurifères au dioxyde de carbone différente et R-11 de synthèse saturations hydrate ont été utilisés pour évaluer les performances de prévision de modèles de perméabilité différents.

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Cite this article:
Mohana L. Delli; Jocelyn L.H. Grozic (2011) Performance of theoretical models in predicting permeability of hydrate bearing sands in GEO2011. Ottawa, Ontario: Canadian Geotechnical Society.

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