Газ щидратларынын тядгигаты тарихиня даир

1. 1-ci şəkil. Xlor hidratı üzrə Faradeyin

təcrübə sxemi.

1- sınaq şüşəsinin soyuducusu; 2 – su və maye xlor;

3- təzyiq altında xlor qazı; 4- xlor hidratı


1. 2-ci şəkil. Maye qazlar üzrə M.Faradeyin

təcrübələrinin birisinin sxemi

(özünün əli ilə laboratoriya jurnalında çəkilib)

Sonralar Faradey özünün təcrübə sxemlərinə soyuducu mən­bələr (soyuducu qarışıqlar) əlavə etməklə digər qazları: am­monium qazını, karbon qazını, kükürd qazını və s. maye halına sala bilmişdir (1.2-ci şəkil). Beləliklə xlor hidratı üzrə apa­rılan təcrübələr əsasında Faradey belə nəticəyə gəlmişdir ki, qazların mayeləşdirilməsində yüksək təzyiq amilinə əlavə olaraq alçaq temperaturun da əsas rolu mövcuddur və «sabit» sayılan oksigen, azot və hidrogen qazlarının mayeləşdirilməsi üçün yüksək təzyiq yaratmaqla bərabər daha alçaq tempera­turların yaradılması da əsas şərtdir. Daha sonra görkəmli kim­­yaçı D.İ.Mendeleyev və ingilis fiziki Tomas Endryus tərə­findən isbat edilmişdir ki, hər bir qaz növünə görə müəyyən son temperatur həddi mövcuddur və bu temperaturdan yük­sək temperaturda hətta ən yüksək təzyiqin təsiri ilə də qazı ma­ye­ləşdirmək mümkün olmur. Həmin temperatur kritik tem­peratur və ona müvafiq olan təzyiq kritik təzyiq adlan­dı­rıl­mışdır. Ümumiyyətlə kritik hallar qazların faza çevril­məsin­də, qaz axınlarının hərəkət rejimlərində və eləcə də qazların hid­ratyaranma prosesində də mövcuddur.

Xronoloji olaraq qaz hidratlarını (kükürd qazı və xlor qazı hidratları) ilk dəfə XVIII əsrin sonlarında C.Pristli, B.Pelete və V.Karsten müşahidə etmişlər. H.Devinin (1810-ci ildə) və M.Faradeyin (1823-ci ildə) xlor hidratını tədqiq etmələrindən sonra 1829-cu ildə Levit brom hidratını, 1840-ci ildə Vyoler hidrogen-sulfid qazı hidratını almışlar. 1884-cu ildə Rozebum xlor hidratı tərkibinin düsturunu (8H₂O·Cl₂) vermişdir. 1888-ci ilə qədər P.Villar bir sıra qazların (CH₄, C₂H₆, C₂H₄, C₂H₂ və N₂O) hidratlarını almışdır. 1888-ci ildə Villar tərəfindən təs­diqlənmişdir ki, əksər qazların su ilə təmasında müəyyən ter­mo­dinamiki şəraitdə kristall-hidrat birləşmələri yaranır. Qaz hidratlarının tədqiqatının ilk 100 ildən artıq dövründə aparılan təcrübə işləri tamam akademik xarakter daşımışdır. Bu dövrdə əksər fərdi qazların və qaz qarışıqlarının hidratları alınmış, onların yaranmasının təzyiqdən və temperaturdan ası­lılığı, tərkibləri, faza diaqramları tədqiq edilmişdir. Texniki ədəbiyyatda yalnız oksigen, hidrogen, karbon oksidi, azot, neon və helium qazlarının hidratları haqqında məlumatlar yox­dur. XX əsrin əvvəlinə qədərki dövrdə sənayedə istifadə edi­lən texnoloji proseslərin aparılmasında qaz hidratlarına hə­lə rast gəlinmədiyinə görə bu sahədə geniş tədqiqat işləri apa­rıl­ma­mışdır. Yalnız XX əsrin 30-cu illərindən başlayaraq, qaz­çı­xar­ma sənayesinin inkişafı ilə əlaqədar olaraq, qaz hidrat­ları­nın yaranmasının əvvəldən qarşısını almaq və sonradan ya­ranmış qaz hid­­rat­larını ləğv etmək üçün geniş miqyasda təd­qiqat işlərinə baş­lanılmışdır. Bu dövrdə Hammerşmidtin nəşr edilən əsərlə­rin­də göstərilmişdir ki, soyuq şəraitdə qaz kəmər­lərinin istis­marında yaranan çətinliklər qazın tərkibindəki su­yun don­ma­sı ilə deyil, məhz qaz hidratlarının yaranması ilə əla­­qədardır. Qazçıxarma sənayesində qaz hidratları quyu lülə­sində, qaz­top­lama siste­mində, magistral qaz kəmərlərində və qazpay­lama məntəqə­lərin­də boru divarlarına çökməklə onla­rın bu­rax­ma qabiliy­yətini azaldır və bəzi hallarda qəza vəziy­yəti yaradır.

Qaz sənayesinin sürətli inkişafı tədqiqatçıların qarşısına qaz hidratları ilə mübarizə üsullarının işlənilib hazırlanma prob­­lemlərini qoymuş və təxminən 20 il müddətində qaz təchi­zatı sistemində qaz hidratlarının yaranmasının qarşısını almaq və yaranmış qaz hidratı tıxaclarının ləğv edilməsi üzrə müxtəlif üsullar və tədbirlər hazırlanaraq təcrübədə tətbiq edilmişdir. Yeni kəşf edilən qaz və qaz-kondensat yataqlarının əksəriy­yə­ti­nin şimal ərazilərində yerləşməsi qaz hidratlarına qarşı mü­ba­rizəni daha güclü aparılmasını tələb edir. Bununla əlaqədar olaraq XX əsrin 50-ci illərindən başlayaraq qaz hidratlarının xassələri, hidratyaranma prosesinə termodinamiki şəraitin tə­siri, karbohidrogen qazlarının su ilə termodinamiki tarazlıq şərtləri öyrənilmiş və nəzəri-təcrübi üsullarla hidratyaranma-hidratparçalanma proseslərində faza çevrilişlərinin qanuna­uy­ğunluqları dərindən tədqiq edilmişdir. Hazırda qaz təchi­za­tı­nın bütün sahələri üzrə hidratyaranmaya qarşı kifayət qədər mü­barizə üsulları və tədbirləri işlənilib hazırlanmışdır. Lakin bu üsulların və tədbirlərin tətbiqi (qazların müxtəlif üsullarla qurudulması, qazların qızdırılması, təzyiqin aşağı salınması, müxtəlif anti-hidrat ingibitorların istifadəsi) xeyli istismar xərc­ləri tələb edir və qaz məhsulunun maya dəyərini təxminən 20% artırır. Bununla bərabər bu qabaqlayıcı tədbirlərin yerinə yetirilməsi qaz təchizatı sisteminin təhlükəsiz işini təmin edir və qəza hallarının qarşısı qabaqcadan alınmış olur.

Qaz hidratları ilə mübarizə tədbirlərinin işlənilib hazırlan­ması ilə bərabər bu sahə ilə məşğul olan tədqiqatçılar XX əsrin 40-ci illərindən başlayaraq Yer təkinin məsaməli mühi­tin­də qaz hidrat yataqlarının mövcud olması barədə fərziy­yələr söyləmişlər. 1947-ci ildə Saratov Pedaqoji İnstitutunun dosenti M.P.Maxnatkinin dərc edilmiş məqaləsində Yer qa­tında təbii qazların hidrat halında mövcud olmasının ana­litik əsaslandırılmasına cəhd göstərilmişdir. XX əsrin 60-ci illərində SSRİ-nin şimal rayonlarında ilk qaz-hidrat yataqları aşkar edilmiş və bununla bərabər İ.M.Qubkin adına Moskva Neft-Kimya və Qaz Sənayesi İnstitutunun laboratoriya şəraitində mə­saməli mühitlərdə qaz hidratlarının yaranmasının və dağıl­ma­sının müəyyən edilməsi halları üzrə xüsusi təcrübə işləri aparılmış, bu işlərin nəticələri nəzəri cəhətdən əsaslandırılmış və Yer qatlarında qaz-hidrat yataqlarının real şəraitdə möv­cud­luğu isbat edilmişdir. Həmin tədqiqatların nəticələri mü­vafiq təşkilatların hərtərəfli ekspertizalarından keçirilərək 1969-cu ildə «Müəyyən termodinamiki şəraitdə Yer qatında təbii qazların sülb halında olması və qaz-hidrat yataqları ya­rat­maq xassəsi» adlı iş SSRİ Nazirlər Soveti nəzdində ixti­ralar və kəşflər işləri üzrə Dövlət qeydiyyat komitəsində bir qrup tədqiqatçıların (V.Q.Vasilyev, Y.F.Makaqon, F.Q.Trebin, A.A.Tro­fimuk və N.V.Çerski) müəlliflikləri ilə 75№-li kəşf ola­raq qeydiyyata alınmışdır.

Beləliklə qaz hidratlarına qarşı mübarizə tədbirləri üzrə apa­rılmış tədqiqat işləri tədricən genişlənərək geoloji-axtarış təd­qiqatlarına, xüsusən qaz-hidrat yataqlarının mövcudlu­ğu­na və onların mənimsənilməsinin nəzəri və təcrübi problem­lərinin tədqiqatlarına çevrilmişdir.

Bu sahədə aparılmış tədqiqat işləri göstərmişdir ki, Yer qabığının çökmə örtüyünün məsaməli mühitində hidratların əmələ gəlməsi Yerin quru ərazisində və Dünya okeanı həd­lərində külli miqdarda təbii qazların toplanması və qaz-hidrat yataqlarının yaranması ilə müşayiət olunur. Bu yataq­la­rın xü­susiyyəti onların müvafiq termodinamiki şəraitdə lito­lo­ji ta­vansız toplanışıdır. Ehtimal olunur ki, belə hidrat top­la­nışı altında adi qaz yataqları yerləşə bilər. Qaz-hidrat yataq­larının yaranma xüsusiyyəti odur ki, onların sərbəst qaz fazası olma­yan doymamış qaz-su məhlulundan diffuziya ilə qaz sızma­sından əmələ gəlməsidir.

Beləliklə qaz hidratları əmələgəlmə şəraitinə görə süni – texnogen və təbii – planetin quru hissəsində və dənizlərin, oke­an­­­­ların dib çöküntülərində yaranmış hidratlara bölünürlər. Qaz hidratları atmosferdə, digər planetlərin səthində və kos­mos fəzalarında yarana bilər. Qaz və qaz-kondensat ya­taq­larının istismarı zamanı qaz təchizatı sistemində yaranan tex­no­gen qaz hidratının tədqiqi ilə tədqiqatçılar 180 ildən artıq müddətdə, təbii qaz hidratlarının tədqiqilə isə cəmisi 40 ilə ya­xın müddət ərzində məşğul olmuşlar. Bu tədqiqatların nəti­cə­ləri göstərmişdir ki, Yer qatında hidrat halında olan təbii qaz ehtiyatları dəfələrlə adi qaz və qaz-kondensat yataqlarının ehtiyatlarından artıqdır. Belə hal təbii qaz-hidrat yataqlarının gələcəkdə yanacaq mənbəyinə çevriləcəyini göstərir. Hidrat ya­taqlarında qazın çıxardılmasında əsas problem bu yataq­ların əksəriyyətinin Dünya okeanı akvatoriyalarında və çoxil­lik donmuş torpaqlarda olmasıdır. Belə vəziyyət həmin yataq­la­rın mənimsənilməsini çətinləşdirir. Bununla bərabər qaz-hid­rat yataqlarının işlənilməsi üzrə yeni texnologiyaların yara­dılması bu yataqların mənimsənilməsinə imkan yaradır. Bu sahədə ABŞ, Kanada, Yaponiya mütəxəssisləri donmuş su­xur­lar altında və Yapon dənizi rayonunda müvəffəqiyyətlə təc­­­­rübə işləri aparır. İndi Yaponiya təbii qaza olan ehtiyacının 97%-ni başqa ölkələrdən alır və odur ki, bu ölkə üçün qaz-hidrat yataqlarının istismarı birinci dərəcəli vacib məsələdir. Hazırda Yaponiyada qaz-hidratların öyrənilməsi üzrə dövlət proqramı tərtib edilmiş və bu proqramın yerinə yetirilməsi üçün Yaponiya firmalarını və bu sahədə fəaliyyət göstərən təd­qiqat təşkilatlarını birləşdirən konsorsium yaradılmışdır. Belə proqram həmçinin ABŞ-da, Kanadada, Böyük Britaniyada və Hindistanda da qəbul edilmişdir.

Hazırda okeanların akvatoriyalarında iri qaz-hidrat sahə­ləri aşkar edilmiş və materiklərdə onlarla hidrat yataqları kəşf edilmişdir. 1967-ci ildə Qərbi Sibirin şimal-şərqində Messo­yax yatağı sənaye istismarına buraxılmışdır. Bu yataq iki növ ya­ta­ğın: qaz-hidrat və qaz yataqlarının birləşməsindən ibarət­dir. Bu iki yataqlar arasında bütov litoloji ekran olmamış və on­ların ümumi qaz-su kontaktı mövcuddur. Bu ilk qaz-hidrat yatağının təcrübi istismarı əvvəlki laboratoriya tədqiqatı nəti­cə­lərinin düzgünlüyünü isbat etdi və bu yatağın işlənilmə təc­rü­bəsi gələcək zamanda istismar ediləcək digər qaz-hidrat ya­taq­larının istismarı üçün nümunə vəzifəsini yerinə yetirir.

Okeanlarda qaz-hidrat yataqları adətən kontinental ya­mac­­larda dəniz dibindən bir neçə yüz metr dərində qatlar ha­lında yerləşirlər. Bəzi hallarda qaz-hidratları dəniz dibinə ya­xın məsafələrdə (bir neçə metrdə) yerləşirlər. Belə hallara Qara dənizdə, Xəzər dənizində, Aralıq dənizində və Oxot dənizində rast gəlinir. Baykal gölünün Cənub və Mərkəzi çökəkliklərində rus-amerikan seysmik ekspedisiyasının 1992-ci ildə tədqi­qat­ları nəticə­sin­də qaz-hidratlarının olması haqqında məlumat alın­mışdır. 1998-ci ildə «Baykal-qazma» proqramının yerinə ye­ti­rilməsində Baykal gölünün çənub çökəkliyində 120 metr dərinlikdə qaz hidratları aşkar edilmişdir. Qaz atqılı sahələrə malik olan Baykal gölünün dibinə yaxın çöküntülərində qaz hid­ratlarının aşkar edilməsi daha artıq marağa səbəb olmuş­dur; belə ki, qaz hidratları ilk dəfə olaraq kiçik dərinliklərdə və şirin su mühitində aşkar edilmişdir. Qaz hidratlarının, mə­sa­məli mühitdəki suların və qazların kimyəvi xarakteristi­ka­la­rı okeandakı duzlu sularda qaz-hidrat yataqlarının tədqiq edil­mə sahə­sində kifayət qədər ətraflı öyrənilmişdir. Lakin şi­rin su mühiti üzrə bu xarakteristikalar hələ öyrənilməmişdir. Bay­­kal gölü suları xeyli təmiz olduğuna, yay mövsümündə gəmi ilə, qışda isə buz üzərindən gölün istənilən sahələrində tədqiqat aparılması mümkünlüyünə görə bu göl təcrübə işləri­nin apa­rılması üzrə ən əlverişli rayon hesab edilə bilər. Bu gö­lün çirk­ləndirilməsi nəzarət altında olduğuna görə burada təd­qi­qatlar xeyli məhdud xarakter daşı­yır. Hazırda aşkar edil­miş­dir ki, Baykal gölünün çirklən­məsi təbii proseslərə, gölün di­bindən çıxan metan qazı ilə baş verə bilir.

Beləliklə qazçıxarma sahəsində və qaz nəqli sistemində tex­nogen süni qaz hidratlarının yaranması qaz təchizatı siste­min­də mənfi xarakter daşıdığı halda, yer tərkibində adi qaz və qaz-kondensat yataqlarında nisbətən, dəfələrlə artıq qaz ehti­yat­larına malik olan qaz-hidrat yataqlarının kəşfi və mənim­sə­nilmə imkanları ümumdünya enerji balansında xeyli əhəmiy­yətli müsbət rol oynayır.

Aparılmış geoloji-kəşfiyyat işləri göstərir ki, təbii qaz-hidrat yataqlarının 98%-i Dünya okeanının akvatoriyalarında təxminən 300-500 m dərinliklərdə yerləşir və termodinamiki şəraitin bir qədər dəyişməsi nəticəsində qaz hidratları suya və qaza ayrılır və bununla da qazın atmosferə nəzarətsiz atılması problemi baş verir. Son illərin tədqiqatları okeanların dərinlik sularının mütəmadi olaraq istiləşməsi prosesinin baş verdiyini göstərir. Bununla əlaqədar olaraq okeanlardakı metan hidra­tının dağılması ilə atmosferə külli miqdarda metanın atılması barədə hipoteza yaranmışdır. Metanın infra-qırmızı şuaları ud­­maq qabiliyyəti, karbon qazına nisbətən, daha artıq olma­sına görə bu qazın parnik effektidə xeyli yüksəkdir.

Odur ki, qaz hidratları toplanmış regionlarda hidratların parçalanması ilə külli miqdarda metan qazının Yer üzərinə çı­xıb atmosferə atılması qlobal iqlim dəyişməsi proqnozunda nə­zərə alın­ma­lıdır. Bununla bərabər qaz hidratlarının azacıq termodinamiki təsirlə parçalanma xassəsi belə tipli yataqların yeni istismar üsullarının yaradılması problemlərini qarşıya qoyur.

Hazırda qazların hidrat halında nəqli (daşınması) üzrə təc­rübə işləri aparılır. Yanacağa böyük ehtiyacı olan Yapo­ni­yada qazların alçaq temperaturda buz-hidrat halında saxlan­ması və daşınması texnologiyası işlənilib hazırlanmışdır. Kəşf edilmiş qaz ehtiyatlarının təxminən 60 %-ni «əlçatmaz» çətin yerlərdə olması onların boru kəməri ilə nəql edilməsini iqtisadi cəhət­dən səmərəli etmədiyi üçün hələ təcrübə mərhələsində olan bu yeni daşınma texnologiyası böyük əhəmiyyət kəsb edir.

Yer təkinin daimi donmuş zonalarında qaz-hidrat yataq­larının mövcudluğu haqqında XX əsrin 40-ci illərində keçmiş SSRİ-nin alimləri (Strijov, Moxnatkin, Çerski) tərəfindən bil­dirilmiş fərziyyə 60-ci illərdə həmin alimlər tərəfindən SSRİ-nin şimal rayonlarında aşkar edilmiş qaz-hidrat yataqlarının mövcudluğu ilə təsdiqlənmişdir. Bu illərdə laboratoriya şə­raitin­də belə yataqların varlığının öyrənilməsi nəticəsində edil­miş kəşfdən sonra bütün dünyada təbii qaz-hidrat yataqlarına böyük maraq artmışdır. Bu vaxtdan etibarən təbii qaz-hidrat yataqlarına gələcəyin potensial yanacaq mənbələri kimi baxıl­mışdır. Müxtəlif hesablama üsulları ilə hidrat halında mövcud olan karbohidrogen ehtiyatları dünya üzrə 1,8·10¹⁴ m³-dən 7,6·10¹⁸ m³ təşkil edir. 1969-cu ildən başlanan Sibirin Messo­yax yatağının istismarında ilk dəfə olaraq hidratlardan alınan qaz hasili 1990-ci ilin ümumi qaz hasilatının 36%-ni təşkil etmişdir. Hazırda təbii qaz hidratları tədqiqatçıların aşağıdakı istiqamətlər üzrə diqqətinə səbəb olur:

- gələcəyin əsas yanacaq mənbəyi olması üzrə (xüsusən ener­ji daşıyıcıları olmayan ölkələrdə);

- hidratlardan ayrılan qazların qlobal iqlim dəyiş­mələrində iştirakı üzrə (hazırda meteorologiya sahəsində «metan-hidrat silahı» haqqında hipoteza mövcuddur);

- ənənəvi karbohidrogen yataqlarının axtarışında və kəş­fində hidratyaranmanın əlamətdar rolu üzrə;

- dərin sularda, qütb regionlarında, Yer təkinin daimi don­muş zonalarında və texnogen qaz hidratlarının daha tez ya­ran­dığı mürəkkəb təbii şəraitlərdə karbohidrogen yataq­larının mənimsənilməsi üzrə;

- qaz-hidrat texnologiyasının qazların saxlanılmasında və nəqlində (daşınmasında) istifadəsi üzrə.

Belələiklə XX əsrin 60-ci illərinin ortalarından başlayaraq keçmiş SSRİ-nin Ümumittifaq Elmi-Tədqiqat Qaz İnstitu­tunda ilk mərhələdə hidratyaranmanın qarşısının alınması üzrə texnoloji məsələlər qoyulmuş və həll edilmişdir. Sonra ikin­ci mərhələdə bu tematika genişləndirilərək qaz hidrat­la­rının xassələri, kinetik amilləri və s. məsələlər öyrənilmişdir. Da­ha sonralar həmin tematika daha geniş miqyasda genişlən­di­rilərək qaz hidratlarının təbiətdə geoloji amilləri, qaz-hidrat yataqlarının mövcudluğu, onların mənimsənilməsinin nəzəri və təcrübi məsələlərinin həllinə yönəldilmişdir.

Aparılmış tədqiqatlar nəticəsində Yer təkində qaz hidrat­la­rının sabitliyi üzrə termodinamiki zonalarının (QSZ) seçil­mə­sinin qrafik-analitik üsulları işlənilib hazırlanmış və bu hal­da aşkar edilmişdir ki, Yer təkində ən çox yayılan karbo­hid­rogen qazlarından – metan qaz hidratlarının sabitləşmə zonası Yerin quru hissəsinin 20%-ni (kriolitoloji zonanın yayılmış rayonlarında) və okeanların, dənizlərin dibinin 90%-ni təşkil edir. Bu nəzəri nəticələr təbiətdə hidrat tərkibli layların axta­rı­şını sürətləndirmiş və 1972-ci ildə yuxarıda göstərilən institu­tun əməkdaşları tərəfindən (Efremova A.Q. və Jijcenko B.P) Qa­ra dənizin dərin hissəsindən dənizdibi torpağından çıxar­dı­lan nümunənin içərisində qar (qrov) halında hidratlar müşa­hi­də edilmişdir. Bu hadisə dünyada ilk dəfə olaraq lay suxur­la­rın­da faktiki olaraq təbii qaz hidratlarının olması rəsmi su­rət­də təsdiqlənmişdir. Bu tədqiqatlar əsasında ABŞ-da qaz hid­ratları nümunələrinin götürülməsi üçün üsullar işlənilib hazır­lanmışdır.

Sonra 1980-ci illərdə aparılmış tədqiqatlar nəticəsində Xə­zər dənizi dibindən nümunə götürməklə bu dənizin də dib çö­küntülərində qaz hidratlarının olması aşkar edilmiş və daha sonralar Cənubi Xəzər sahəsinin palçıq vulkanları ilə əlaqədar hidrat zonası müəyyənləşmişdir.

İnternet məlumatlarında göstərilir ki, 1986-1988-ci illərdə qaz hidratlarının və qaz-hidrat tərkibli suxurların tədqiq edil­məsi üçün eksperimental hidrat kamerlərı yaradılmış və bu ka­mer­lərdə karbohidrogen qazları hidratlarının yaranması və da­ğılması proseslərinə optik mikroskopla müşahidə etməyə və dəyişdirilən gilizlər vasitəsi ilə müxtəlif tərkibli və quruluşlu su­xurlarda qaz hidratlarının əmələ gəlməsinin və dağılmasının öy­rənməsinə imkan yaranmışdır. Hazırda modifikasiya edil­miş belə hidrat kamerləri məsaməli mühitdə qaz hidrat­larının öyrənilməsi üçün Kanadada, Yaponiyada, Rusiyada və digər ölkələrdə istifadə edilmişdir. Aparılmış təcrübələr nəti­cə­sində mənfi temperaturlarda qaz hidratlarının «öz-özünə kon­ser­vasiya» effekti aşkar edilmişdir. Bu effekt-tarazlıq şə­raitin­­də alınmış monolit qaz hidratın 0S temperaturundan aşağı tem­peratura qədər soyumasında və sonra onların üzərindən təz­yiqi atmosfer təzyiqinə qədər azaltdıqda hidratın ətraf mü­hit­dən nazik buz örtüyü ilə özbaşına izolə olunmasından iba­rətdir. Bu örtük hidratın sonrakı dağılmasına imkan ver­məyir. Bundan sonra qaz hidratı uzun müddət atmosfer təzyiqi altın­da dağılmamaqla saxlana bilinir.

Bu effektin aşkar edilməsi təbii qaz hidratlarının öyrənil­məsində böyük nailiyyətlərin alınmasına səbəb olmuşdur.

1987-ci ildə Yamburq qaz-kondensat yatağının donmuş qa­tından qaldırılmış hidrat tərkibli nümunələrin ilk tədqiqat­ları donmuş lay qatlarında konservirlənmiş halda metan hid­rat­larının mövcud olması təsdiqlənmişdir. Bununla da möv­cud sabit qaz hidratları zonasının xaricində yayılmış yeni tipli reliktiv qaz-hidrat yataqlarının mövcudluğu isbat edilmişdir. Qaz hidratlarının öz-özünə konservasiya effekti qazların yığıl­mış halda təzyiqin yüksəldilməməsi ilə saxlanmasına və nəql edilməsinə yeni imkanlar yaradır.

Orenburq qaz-kondensat yatağının istismar edilməsində anormal aşağı lay temperaturlarında kükürdlü qazlarda hid­rat­­yaranma problemi öyrənilmişdir. Bu halda «metan-hidro­gen-sulfid-karbon qazı» qarışığında hidratyaranma pro­sesi təd­­qiq edilmişdir.

Qaz hidratlarının digər termodinamiki tədqiqatı Urenqoy və Yanburq nəhəng şimal qaz yataqlarının mənimsənilməsi ilə əlaqədar olmuşdur. Bu halda mənfi 20C-dən aşağı tempera­tur­larda yüksək qatılıqlı metanol məhlullarında hidratya­ran­ma şəraiti üzrə təcrübə işləri aparılmış və çoxkomponentli qaz qarışığında hidratların faza tarazlığının tədqiqi üzrə yeni me­to­dika işlənilib hazırlanmışdır. Təcrübələr zamanı hidrat ka­merində qaz hidratlarının ilk dövrdə metastabil formalarının mövcud olması aşkar edilmişdir. Bununla əla­qə­dar olaraq hid­­­rat­yaranma üzrə ingibitorların optimal sərfinin müəyyən edil­məsinə görə müvafiq təlimat hazırlanmışdır.

Qərbi Sibir şimal yataqlarının mənimsənilməsində krioli­toloji zonanın kiçik dərinliklərindən qaz atqıları problemi mey­­­dana çıxmışdır. Bu qaz atqılarının qaz hidratlarının sabit­lik zonasından yuxarı hədlərində baş verdiklərinə görə qu­yu­ların qazılma işi dayandırılmışdır və bəzi hallarda yanğın ha­di­səsi baş vermişdir. Uzun müddət atqı qazlarının yaranması dərində yerləşən məhsuldar qatlardan qazların süzülüb çıx­ması və qonşu quyuların keyfiyyətsiz bərkidilməsi ilə izah olu­nurdu. XX əsrin 80-ci illərinin sonunda laboratoriya şəraitin­də Yamburq qaz-kondensat yatağının kriolitoloji zonasından götürülən donmuş suxur nümunələrinin tədqiqi nəticəsində hə­min qaz atqılarının yerli qaz yığımı ilə birlikdə qalıq konserv­ləşmiş qaz hidratlarının dağılmasından yaranan qaz axını olması aşkar edilmişdir. Bu növ yataqların qaz ehtiyatı yerli qaz tələbatında istifadə oluna bilər. Belə təbii qaz hidratları ilə əlaqədar olan donmuş yataqların qaz ehtiyatı az olur. Qaz eh­tiyatlarının əsas hissəsi qaz hidratlarının sabit zonalarında yer­ləşir. Belə zonalar qərbi Sibirin şimalında 250-800 m də­rinlik həddində, dəniz dibindən 300-400 m dərinliklərində, şel­fin və kontinental enişin daha dərin hissələrində dənizin dibin­dən 500-600 m dərinlikdə yerləşirlər. Məhz bu dərinlik həd­lərində təbii qaz hidratlarının əsas hissəsi yerləşir.

Təbii qaz hidratlarının öyrənilməsində məlum olmuşdur ki, hidrat tərkibli çöküntülərini donmuş çöküntülərdən fərq­ləndirmək müasir texniki vasitələrlə mümkün deyil, belə ki, donmuş suxurların və hidrat tərkibli suxurların xassələri ta­ma­milə eynidir. Qaz hidratlarının suxurlarda mövcud ol­ma­ları haqqında müəyyən məlumatı nüvə-maqnit rezonanslı ka­ro­taj qurğusu vasitəsi ilə əldə etmək mümkündür. Lakin bu qur­ğular xeyli baha olduğuna görə onlar geoloji-kəşfiyyat işlə­rin­də çox nadir hallarda istifadə edilir. Çuxurlarda qaz hidrat­larının mövcud olmasının əsas göstəricisi bu suxurlardan götü­rülmüş nümunələrin tədqiqat nəticələridir. Belə ki, bu nümu­nə­­lərin tədqiq edilməsində hidratlar gözlə görünür və ya qaz hidratlarının əridiyi halda qaz miqdarının ölçülməsi ilə təyin edilir.

Qaz-hidrat texnologiyasının sənayedə istifadə edilməsinə XX əsrin 40-cı illərindən başlanılmışdır. Nisbətən alçaq təz­yiq­lərdə qaz hidratlarında xeyli həcmdə qazın toplanması təd­qiqatçıların diqqətini cəlb etmiş və qazların hidrat halında sax­lanması və nəqli texnologiyasının yaradılmasına səbəb ol­muşdur. Hazırda qaz hidratlarının əmələ gəlməsini intensiv­ləşdirmək və bununla da qaz mühafizəxanalarının yaradılması üzrə təcrübə işləri aparılır. Qaz hidratlarının yaranma prose­sini intensivləşdirmək məqsədi ilə bu halda səthi aktiv mad­də­lərdən, hidrofob nanotozlardan, müxtəlif diapazonda akustik təsirlərdən, zərbə dalğalarından və s. istifadə edilir. Qaz-hidrat texnologiyası həmçinin dəniz suyunun duzlardan təmizlənərək içməli suya çevrilmə prosesində istifadə edilir. Parnik qazla­rı­nın hidrat halında okeanların dibinə basdırılması üzrə təkliflər mövcuddur.

Qaz hidratlarının parçalanma prosesinin daş kömür mə­dən­­lərində qəflətən güclü qaz tullantıları ilə əlaqəsi olması haq­­­­­­qında mülahizələr mövcuddur və bu səbəbdən yaranan qə­­­za­ların qarşısını almaq məqsədi ilə qabaqlayıcı tədbirlər iş­lə­nilib hazırlanmışdır.

Qazların hidratyaratma qabiliyyəti atmosferdə dumanın və bulutların dağıdılmasında da istifadə edilir. Ümumiyyətlə qaz hidratları konsepsiyası qlobal xarakter daşımaqla kainat­da kosmosda və planetlərdə baş verən bir sıra proseslərin iza­hını verir.

Beləliklə, qaz hidratları üzrə aparılmış tədqiqat işlərinin xronoloji qaydada təhlilindən məlum olur ki, ilk dövrdə qaz­la­rın hidratyaranma prosesi tədqiqatçılar tərəfindən yalnız faza çevrilişləri nöqteyi-nəzərdən öyrənilmişdir. Sonra XX əs­rin əv­vəllərindən başlayaraq qaz sənayesinin inkişafı ilə əla­qədar ola­raq texnogen xarakter ilə yaranan qaz hidratlarına qarşı mübarizə tədbirlərinin işlənib hazırlanması üzrə tədqiqat işləri aparılmış və bu dövrdə qaz hidratlarının xassələri, yaranma və dağılma şəraitləri öyrənilmişdir. XX əsrin so­nuncu dövrlərin­də tədqiqatçıların diqqətini təbiətin özünün yaratdığı təbii qaz hidratları cəlb etmiş, təbii qaz hidrat ax­ta­rışı və kəşfinə baş­lanmışdır. Həmin dövrdə qaz-hidrat ya­taqlarının mənimsənil­məsi üzrə nəzəri-təcrübə tədqiqat­larına başlanılmış və bu ya­taq­lara gələcəyin alternativ yanacaq mən­bələri kimi baxıl­mış­dır. Bununla bərabər son dövrlərdə qaz-hidrat texnolo­giya­sın­dan qazların saxlanması və nəqli sahə­lərində istifadə edil­məsi məsələləri qarşıya qoyulmuşdur. Bu texnologiyadan də­niz su­larının duzlardan təmizlənərək içməli suya çevrilməsində və bir sıra sənaye sahələrində istifadə edil­mişdir. Beləliklə, ha­­­zır­da qaz hidratları ilə qaz təchizat sis­temində mübarizə apar­­­maq­la bərabər təbii qaz-hidrat yataq­larından və qaz-hid­rat texnologiyasından səmərəli istifadə im­kanları öyrənil­mə­lidir.

Hidratların tərkibində xeyli miqdarda karbohidrogen qaz­la­rının saxlanması qaz-hidrat yataqlarının XXI əsrdə dünya­nın əsas enerji mənbələrinə çevriləcəyinə ümid verir. Təxmini hesablamalar göstərir ki, dünya üzrə qaz-hidrat yataqlarında saxlanan qaz ehtiyatları ənənəvi qaz yataqları ehtiyatlarından dəfələrlə artıqdır. Bu yataqlar eyni zamanda hələ kəşf olun­ma­mış təmiz qaz yataqlarının üzərində qapalı tavan rolunu da yerinə yetirir. Müəyyən termodinamiki şəraitdə suya miqras­i­ya olunmuş qaz sızmalarından yaranmış bu «keçilməz» hidrat qatlarının altında ənənəvi qaz və qaz-kondensat yataqlarının mövcud olması ehtimalı böyük olur. Qaz-hidrat yataqlarının əsa­sən dünya okeanının akvatoriyalarında suyun 300-500 metr dərinliklərində olması, hidratı qaza çevirməklə isteh­lak­çı­lara çatdırmaq üzrə hazırda səmərəli texnologiyanın olma­ma­sı bu yataqların dəniz şəraitində mənimsənilməsini xeyli çə­tinləş­dirir. Bundan başqa termodinamiki şəraitin az dəyişmə­silə hidratın suya və nəzarətsiz yüksək təzyiqli metan qazına çev­­ri­lərək parnik qazı kimi atmosferə atılması Yer kürəsində qlo­bal iqlim dəyişməsinə səbəb ola bilməsi ilə əlaqədardır. Ha­zır­da dünyanın bütün qabaqcıl ölkələrində qaz-hidrat yataq­ları­nın texniki-iqtisadi cəhətdən səmərəli istismar texnolo­giya­sı­nın yaradılması problemləri üzərində tədqiqat işləri aparılır. ABŞ-ın geoloji xidmət təşkilatında dərin dəniz və arktik şə­raitini laboratoriyada modelləşdirməklə hidratların yaran­ması və dağıdılması üzrə kompyuterli test idarəetmə siste­mində təd­qiqat işləri aparılır.

Son zamanlar texnoloji və təbii hadisələr üzrə dünyanın bir sıra atom elektrik stansiyalarında və sualtı qayıqlarda baş verən qəzalar, eləcə də atom enerjisinin istifadə edilməsində ya­ranan ziyanlı radioaktiv tullantıların saxlanması və zərər­ləş­dirilməsi problemləri beynəlxalq aləmdə bu enerji növünə ma­rağı kəskin azaltmış və digər təhlükəsiz enerji mənbələrinin ax­tarışlarına səbəb olmuşdur. Bununla əlaqədar olaraq hazırda günəş və külək enerjisindən istifadə edilməsinə üstünlük verilir.

Yer kürəsində qaz-hidrat yataqlarının geniş miqyasda möv­­­­­­cud olması, hidratların asanlıqla yüksək təzyiqli qaz axı­nına çevrilmə imkanları bu enerjidən istifadə edilməsinə diq­qəti ar­tırır. Bu sahədə əsas problem qaz-hidrat yataqlarının təhlü­kə­siz və iqtisadi cəhətdən səmərəli istismar texnologi­ya­sının ya­ra­dılmasıdır. Hazırda ABŞ-da, Kanadada və Yaponi­yada qu­ruda donmuş suxurlarda və okeanların, dənizlərin di­bində yer­ləşən qaz-hidrat yataqlarının istismarı üzrə böyük mü­vəf­fəqiy­yətlə təcrübi-tədqiqat işləri aparılır. Rusiyada Mosk­­­va, Novosibirsk, Tümen, İrkutsk elmi-tədqiqat təşki­lat­larında qaz-hidrat yataqlarına aid bu vaxta qədər aparılmış tədqiqat nəticələrinin təhlili və gələcəkdə görülməli olan elmi-tədqi­qat­lar üzrə kollektiv monoqrafiya yaradılması işləri apa­rılır və bu sahədə elmi kadrların hazırlanması məsələləri qar­şıya qoyu­lur. Tümendə Kriosfera İnstitutu tərəfindən Yerin qaz hidrat­ları üzrə elmi-tədqiqat layihəsi işlənilib hazırlan­mış­dır. Bu la­yihə çərçivəsində Kriosfera İnstitutunun əməkdaşları qaz hid­ratlarının yaranma və dağılma şəraitlərinin öyrənil­məsi və bu şəraitlərə təsir göstərən reagentlərin (katalizatorların, aş­­qar­­ların, ingibitorların) hazırlanması işləri ilə məşğul olur­lar. Alı­nan nəticələr neft-qaz sənayesində qazın mədən şə­raitin­­də yı­ğılıb nəqlə hazırlanmasında hidratların yaranma­sı­nın qarşı­sı­nın alınmasında həmişəlik donmuş suxur qatlarında quyula­rın qazılmasının və istismarının texniki problemlərinin həllində isti­fadə edilməsi nəzərdə tutulur.

Yerin hidrosferinin dibində və daimi donmuş çökün­tü­lərdə yerləşən hidrat yataqları «tələsində» saxlanan və miqdarı təx­minən 10¹⁶ kq təşkil edən karbohidrogen qazları gələcəyin nə­həng enerji mənbəyi sayılır. Bu mənbənin istifadəsi qlobal geoloji-ekoloji problemlərlə əlaqədardır. Odur ki, hazırda bu sa­hədə ciddi elmi-tədqiqat işlərinin aparılması tələb olunur.