Спосіб видобутку метану з морських газогідратних покладів

Реферат: Спосіб видобутку метану з морських газогідратних покладів включає буріння свердловин, подачу морської води та окису вуглецю, розкладання газогідратного покладу і подачу одержаного газу на поверхню. Крім цього, в процесі буріння визначають температуру і тиск по всій висоті покладу, з урахуванням яких визначають шари розробки з визначеною силою гідророзриву, встановлюють перфоровані труби для подачі агента з денної поверхні на нижній границі зони, а вище, на висоті, заданій гідророзривом, встановлюють труби для одержання природного газу, попередньо закачують воду у нижню трубу до зміни тиску у нагнітальній трубі, після чого подачу припиняють, а далі по висоті покладу почергово міняють труби зі зміною їх функціональності та зміною зон розробки. UA 113298 U (12) UA 113298 U UA 113298 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до газодобувної галузі, зокрема до видобутку природного газу з морських газогідратних родовищ. Відомий спосіб видобутку вуглеводнів з підземного пласта, вилучення вільного газу з природних покладів газових гідратів та ізоляції (секвестрації) парникових газів у підземних пластах. Суть винаходу полягає в наступному: приводять у контакт газовий гідрат і вивільняючий агент, здійснюють обмін вивільняючого агента та вуглеводню у газовому гідраті з утворенням гідрату вивільняючого агента та вивільненого вуглеводню. У якості вивільняючого агента може бути прийнятий діоксид вуглецю, закис азоту або суміш діоксиду вуглецю із закисом азоту, азотом, гелієм, неоном або їх поєднання [RU 2370642 С2, МПК Е21В 43/22 (2006.01)]. Недоліки: досить невисока енергоємність вивільняючих агентів або їх сумішей та розосереджений характер впливу даних агентів на продуктивний пласт вимагають значного підвищення тиску й збільшення тривалості процесу, що представляється непрактичним та економічно недоцільним. Найбільш близьким технічним рішенням є спосіб видобутку природного газу з гідратів вуглеводнів при одночасному зберіганні вуглекислого газу у товщі порід, який включає подачу вуглекислого газу у газогідратний поклад, забезпечення дії вуглекислого газу на гідрат метану з виділенням останнього й накопичення вуглекислого газу у вигляді гідратів оксиду вуглецю. Метан витісняють з підводних газогідратних покладів шляхом подачі по теплоізольованих трубах вуглекислого газу, що знаходиться у надкритичному стані [RU 2011126008 А, МПК Е21В 43/16 (2006.01)]. Недоліки: спосіб вимагає створення складної інфраструктури для підготовки та закачування у пласт вуглекислого газу, його доведення до надкритичного стану та застосування спеціальних теплоізольованих трубопроводів, що виявляється достатньо трудомістким. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення способу видобутку метану з морських газогідратних покладів, в якому, введенням нових технологічних операцій та параметрів, досягається можливість видобутку газу метану з морських газогідратних покладів із забезпеченням контролю процесу заміщення природного газу метану на вуглекислий газ та активізації процесу розкладання природних газових гідратів зі зниженням негативного впливу на довкілля, зміцненням та укріпленням морського дна завдяки паралельному утворенню більш стабільних гідратів вуглекислого газу. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі видобутку метану з морських газогідратних покладів, що включає буріння свердловин, подачу морської води та окису вуглецю, розкладання газогідратного покладу і подачу одержаного газу на поверхню, згідно з корисною моделлю, попередньо визначають температуру і тиск по всій висоті покладу, з урахуванням яких визначають шари розробки з визначеною силою гідророзриву, встановлюють перфоровані труби для подачі агента з денної поверхні на нижній границі зони, а вище, на висоті, заданій гідророзривом, встановлюють труби для одержання природного газу, попередньо закачують воду у нижню трубу до зміни тиску у нагнітальній трубі, після чого подачу припиняють, а далі по висоті покладу почергово міняють труби зі зміною їх функціональності та зміною зон розробки. На кресленні представлена схема видобутку метану з морських газогідратних покладів: 1 - резервуар для видобутого газу метану; 2 - перфоровані труби для горизонтального буріння свердловин, які ерліфтом підіймають метан на поверхню; 3 - перфоровані труби для горизонтального буріння, які виконують гідророзрив та заміщують метан оксидом вуглецю; 4 - резервуар з оксидом вуглецю; 5 - резервуар з морською водою; 6 - плавуча бурильна платформа; 7 - понтони платформи; 8 - тросові якоря, що утримують плавучу платформу; 9 - обсадна труба. Стрілками показано напрямок руху води, оксиду вуглецю та метану по трубах. Спосіб здійснюється наступним чином Попередньо вивчають та визначають контури газогідратного родовища. Враховуючи гірничогеологічні та термічні умови вибраного покладу, встановлюють діапазон температур для кожного шару покладу та подальшого контролю процесу видобування газу, тисків і глибин розробки. 1 UA 113298 U 5 10 15 20 З плавучої платформи "6", що знаходиться на поверхні моря, бурять свердловину для розміщення труб, призначених для цілеспрямованого буріння, на протязі процесу визначають тиск та температурний діапазон кожного шару розробки. На рівні нижньої границі покладу буріння переводять у горизонтальну площину, при цьому на відстані гідророзриву у вертикальній площині виконується та ж сама операція. Буріння проводиться до горизонтальних границь покладу. Перфоровані труби нижчого рівня під'єднують до резервуара з морською водою "5", а ті що знаходяться на вищому рівні - до резервуара для видобутого газу метану "1". Після цього під тиском, що перевищує тиск у газогідратному покладі, закачують морську воду, яка виконує гідророзрив, далі труби від резервуара з морською водою "5" від'єднують та перемикають до резервуара з оксидом вуглецю "4". Вуглекислий газ, під тиском, більшим ніж у покладі газового гідрату, закачують у безпосередньо у поклад. З урахуванням властивостей покладу, температурного діапазону та тиску у кожному шарі, відбувається заміщення метану на оксид вуглецю, у результаті якого заміщений газ по тріщинах від гідророзриву підіймається до верхнього рівня, де всмоктується перфорованими трубами "2", які ерліфтом підіймають його до резервуара для видобутого газу "1", а на місці газогідрату метану утворюються газогідрат оксиду вуглецю. Наступною операцією труби для всмоктування видобутого газу "2" перемикаються до резервуара з морською водою "5", а труби для виконання гідророзриву "3" перемикають до резервуара з видобутим газом "1". Далі на нижчому горизонті виконують гідророзрив і процес заміщення газу метану вуглекислим газом, а на верхньому - всмоктування та підйом видобутого метану. Увесь цикл повторюється та підіймається до верхньої границі покладу. Заявлений спосіб може бути реалізований при добуванні природного газу в умовах Чорного та інших морів. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Спосіб видобутку метану з морських газогідратних покладів, що включає буріння свердловин, подачу морської води та окису вуглецю, розкладання газогідратного покладу і подачу одержаного газу на поверхню, який відрізняється тим, що в процесі буріння визначають температуру і тиск по всій висоті покладу, з урахуванням яких визначають шари розробки з визначеною силою гідророзриву, встановлюють перфоровані труби для подачі агента з денної поверхні на нижній границі зони, а вище, на висоті, заданій гідророзривом, встановлюють труби для одержання природного газу, попередньо закачують воду у нижню трубу до зміни тиску у нагнітальній трубі, після чого подачу припиняють, а далі по висоті покладу почергово міняють труби зі зміною їх функціональності та зміною зон розробки. 2 UA 113298 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3