B41oa oil and Gas Processing Section a flow Assurance Heriot-Watt University

Worked Example 1: Question 
Estimate the hydrate dissociation pressure of a gas condensate at 280.55 K 
using the newly developed correlation. The composition of the gas condensate 
is given in Table 5. 
Table 5. Composition of the gas condensate
‡ 
‡: Bottomhole sample with a dew point pressure of 42.62 MPa at 377.15 K. 

---

TOPIC 1: Gas Hydrates 
 
 
 
43 
©H
ERIOT
-W
ATT
U
NIVERSITY B41OA December 2018 v3 
Worked Example 1: Solution 
When N
2
and CO
2
are excluded the molar ratio,
m
F
between the non-hydrate 
formers (
nh
) and the hydrate formers (
h
) becomes: 
1061
.
0
73
.
87
31
.
9
=
=
=
h
nh
m
f
f
F
The specific gravity of the hydrate formers 
γ
is calculated by: 
Using equation (1.3) the gas gravity of the hydrate forming hydrocarbons then 
become 
6766
.
0
966
.
28
598
.
19
=
=
=
a
h
M
M
γ
The values, 
55
.
280
=
T
K and 
1061
.
0
=
m
F
, are inserted into the correlation, 
equation (1.2), which results in a hydrate dissociation pressure for the 
hydrocarbon fluid alone: 
1630
=
hf
P
kPa 
To take into account the effect of CO
2
, the mole fraction of CO
2
in the gas 
condensate is calculated on a N
2
free base (there is no order of preference to 
include the effect of N
2
and CO
2
on the hydrate free zone): 
(
)
0239
.
0
58
.
0
100
38
.
2
2
CO
=
=
=
f
Getting the constants for carbon dioxide from Table 3 and substitute them into 
equation (1.7) below to find the alpha parameters for CO
2
!
",$
= &
1
() − )
0
)
3
+ &
2
() − )
0
)
2
+ &
3
() − )
0
) + &
4

---

TOPIC 1: Gas Hydrates 
 
 
 
44 
©H
ERIOT
-W
ATT
U
NIVERSITY B41OA December 2018 v3 
The alpha parameters 
2
CO
0,
α
and 
2
CO
1,
α
for 
CO
2
are then found to be 
368
.
0
2
CO
0,
=
α
752
.
0
2
CO
1,
=
α
The correction factor for CO
2
is then found from equation (1.5) as follows: 
!
"
= $%
0,"
. )
*
+ %
1,"
-.
"
+ 1.000
(
)
000
.
1
0239
.
0
752
.
0
1061
.
0
368
.
0
2
CO
+
×
+
×
=
B
019
.
1
2
CO
=
B
The correction factor 
k
B
for the hydrate dissociation pressure 
accounting for 
the non-hydrocarbon component 
k
is defined as
!
"
=
Hydrate dissociation pressure of real fluid
Hydrate dissociation pressure of hydrocarbon only fluid
Thus, the hydrate dissociation pressure of hydrocarbon fluid plus CO
2
is given 
by 
(
)
1661
019
.
1
1630
2
CO
=
×
=
+
hf
P
kPa
The N
2
multiplier 
2
N
B
is calculated in the same way using the constants in 
Table 3 for nitrogen – this leads to the following results: 
277
.
1
2
N
0,
=
α
091
.
1
2
N
1,
=
α
007
.
1
2
N
=
B
The total hydrate dissociation pressure, P, therefore becomes: 
(
)
1673
007
.
1
1661
2
2
CO
=
×
=
+
+
N
hf
P
kPa
The experimental hydrate dissociation pressure at 280.55 K has been 
measured at 1620 kPa. 
………………………………………
..

---

TOPIC 1: Gas Hydrates 
 
 
 
45 
©H
ERIOT
-W
ATT
U
NIVERSITY B41OA December 2018 v3 
Figure 22 presents the experimental hydrate free zone for the gas condensate 
together with the predictions of HWHYD (see statistical mechanical methods) 
and the developed correlation. 
Figure 22: Experimental and Predicted Hydrate Stability Zone using 
HWHYD Correlation 
The above results are for a North Sea gas condensate fluid using the HWHYD 
correlation, experimental data and a comprehensive thermodynamic model.