Учёные Пермского национального исследовательского политехнического университета создали математическую модель, которая прогнозирует образование гидратов (ледяных пробок) в газопроводах с сероводородом с точностью более 99,5%. Погрешность расчётов не превышает 0,5%, тогда как стандартные методы дают отклонения до 7–8%. Результаты представлены в издании «Проблемы геологии и освоения недр».

Исследователи впервые в России детально изучили поведение гидратов в присутствии сероводорода. Для этого они разработали герметичную лабораторную установку с реактором высокого давления и системой поддержания температуры. С помощью метода пошагового нагрева учёные зафиксировали условия образования и разрушения гидратов в газовой смеси метана и сероводорода при температурах от +9 ∘C до +15 ∘C и давлении от 56 до 122 атмосфер — параметрах, характерных для реальных газопроводов.

Модель поможет инженерам оперативно оценивать риски гидратообразования при конкретных условиях эксплуатации, выбирать безопасные режимы работы оборудования и экономить на ингибиторах — химических веществах против гидратов. Ранее другая группа учёных ПНИПУ разработала новые ингибиторы на основе поликватерниумов: они в два раза эффективнее традиционных аналогов и устойчивы к сероводороду.

Применение разработки особенно актуально для Арктики и морских шельфов, где низкие температуры и высокое давление создают идеальные условия для образования гидратов. Внедрение модели позволит предотвращать аварии и остановки добычи, вызванные закупоркой труб, и безопасно разрабатывать месторождения с высоким содержанием сероводорода — до 40% разведанных запасов природного газа в России относятся к этой категории.