Спосіб видобутку газу з газогідратного родовища

Спосіб видобутку газу з газогідратного родовища, що включає розігрівання продуктивного пласта шляхом впливу на нього електромагнітни 43150 Суть винаходу полягає в розігріванні газогідратних відкладів шляхом впливу на них електромагнітними хвильовими коливаннями складної форми, що продукуються випромінювачем при подачі на нього низькочастотних знакозмінних імпульсів електричного струму з частотою, що дорівнює резонансній частоті пласта, і накладеними на їх вершини високочастотними сигналами. Електромагнітні низькочастотні імпульси, що несуть на собі високочастотні сигнали, викликають переполяризацію скелета твердої фази вектором електричного поля електромагнітної хвилі, що супроводжується коливальними рухами заряджених іонів газогідрату і заряджених частинок скелета. При цьому гістерезисні явища, що виникають у процесі переполяризації скелета твердої фази, приводять до теплових втрат у скелеті і передачі тепла від скелета газу, що виділяється, і реліктовій воді. Тобто, відбувається перетворення кінетичної енергії коливальних рухів заряджених частинок скелета, газу та реліктової води в теплову. Для одержання максимального ефекту від впливу електромагнітних хвиль на твердотілий скелет частоту низькочастотних коливань вибирають такою, що дорівнює резонансній частоті пласта. Найбільшу кількість теплової енергії несуть високочастотні коливання, накладені на вершини низькочастотних знакозмінних імпульсів, а також швидкість наростання переднього фронту низькочастотних знакозмінних імпульсів, що містить широкий спектр гармонійних складових. Критерій безпеки ступеня метастабільності газогідратів визначається сумарною кількістю виділеного тепла фазового переходу і кінетичними характеристиками, що пов'язують швидкість нуклеації і параметри стану газогідратів: температура, тиск, склад і таке ін. Залежно від швидкості зміни температури і тиску в зоні розкладання газогідратів приймається рішення про підвищення, або зниження потужності електромагнітного випромінення, тим самим виключаючи розвиток некерованості процесу фазового переходу. Розташування випромінювача в необсадженій зоні свердловини дозволяє зняти екрануючий вплив обсадної колони на поширення електромагнітних хвиль, що підвищує коефіцієнт корисної дії електромагнітного впливу. Спосіб реалізується наступним чином. На основі геологічних досліджень визначають глибину залягання газогідратного родовища. Враховуючи те, що газ, який виділяється з газогідратів, буде накопичуватись біля покрівлі залягання газогідратних відкладів, здійснюють проводку видобувної свердловини в саму верхню частину продуктивного пласта за стандартною технологією розкриття газонасосних пластів. Для розробки газогідратних відкладів підводного континентального типу залягання можна, наприклад, використовувати відомий пристрій для видобутку газу (патент Росії № 2026963, Е2143/00, 1995), В обох випадках зовнішні колони обсаджують до покрівлі пласта. Оскільки газоподібні вуглеводні, переважно метан, заповнюють порожні об'єми, утворені в твердому льодоподібному каркасі з молекул води, для переведення їх у вільний газоподібний стан необхідно зруйнувати зазначений каркас. З цією метою в свердловину на кабелі - вантажоносії опускають джерело електромагнітного випромінення, що містить випромінювач і необхідне обладнання для генерування в пласт електромагнітних хвильових коливань, і розташовують його на рівні залягання продуктивного пласта, нижче обсадної колони. Проводять настроювання частоти низькочастотних знакозмінних імпульсів джерела випромінювання на резонансну частоту продуктивного пласта, що відповідає мінімальному споживанню електроенергії від силової надземної мережі. Здійснюють розігрівання пласта шляхом впливу на нього електромагнітними хвильовими коливаннями. Після належного розігрівання пласта газогідрати починають переходити в метастабільний стан з утворенням вільного газу - метану і реліктової води. Якщо загальний об'єм вивільненого газу достатній для подолання сил опору, починається його рух до верхньої частини пласта з утворенням газового куполу, з якого газ відбирається на денну поверхню. При цьому вода збирається в нижній частині пласта, утворюючи газо-водний контакт. Для запобігання лавинної релаксації в процесі впливу здійснюється регулювання потужності електромагнітного випромінювання залежно від швидкості зміни тиску і температури фазового переходу будь-яким з відомих методів,розташовуючи з цією метою в зоні обробки датчики температури і тиску. Оскільки розкладання гідратів відбувається в локальному об'ємі, що залежить від потужності випромінення, то при зниженні інтенсивності випромінення явище розкладання буде супроводжуватись зниженням температури і тиску, за рахунок чого забезпечується контрольованість процесу газоутворення. Після виробки верхнього шару пласта газогідратних відкладів переміщують джерело електромагнітного випромінення зверху внизу до рівня залягання наступного шару пласта. Розташування джерела випромінення на рівні продуктивного пласта в необсадженій зоні видобувної свердловини дозволить уникнути втрат потужності електромагнітного випромінення, що спостерігається при передачі хвильової енергії по обсадним колонам з розташуванням джерела випромінення на поверхні землі. Таким чином, пропонований спосіб видобутку газу з газогідратних родовищ дозволить проводити контрольоване освоєння розвіданих запасів газогідратів у вигляді покладів не лише континентального типу, що містять континентальні шельфи, але і підводного континентального типу. 2 43150 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3