Спосіб видобутку газу з донних газогідратів

Номер патенту: 117631

Опубліковано: 26.06.2017

Автори: Пига Любов Миколаївна, Гайко Геннадій Іванович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб видобутку газу з донних газогідратів, який включає розмив донних газогідратів, накриття поверхневої ділянки газогідратного покладу газозбірною конструкцією, подавання під неї теплоносія, формування теплового поля, розкладання газогідратного покладу та відведення утвореного газу з покрівлі газозбірної конструкції, який відрізняється тим, що розмив донних відкладень здійснюють струменями теплоносія, який подають гнучкими перфорованими трубами, що привантажують до дна й приєднують до прокладеного по дну теплопроводу, газозбірну конструкцію виконують як екрануючу еластичну оболонку та закріплюють на поверхні газогідратного покладу якорями, розміщеними по контуру оболонки, а утворений газ відводять гнучкими трубами з під екрануючої оболонки до прокладеного по дну газопроводу та спрямовують до берегової смуги чи морської платформи.

2. Спосіб видобутку газу з донних газогідратів за п. 1, який відрізняється тим, що еластичні оболонки розміщують послідовно, утворюючи протяжну систему екранування поверхні газогідратного покладу, вздовж якої по дну прокладають тепло- і газопроводи та поєднують їх гнучкими трубами з кожною газозбірною оболонкою.

Текст

Реферат: Спосіб видобутку газу з донних газогідратів включає розмив донних газогідратів, накриття поверхневої ділянки газогідратного покладу газозбірною конструкцією, подавання під неї теплоносія, формування теплового поля, розкладання газогідратного покладу та відведення утвореного газу з покрівлі газозбірної конструкції. Розмив донних відкладень здійснюють струменями теплоносія, який подають гнучкими перфорованими трубами, що привантажують до дна й приєднують до прокладеного по дну теплопроводу, газозбірну конструкцію виконують як екрануючу еластичну оболонку та закріплюють на поверхні газогідратного покладу якорями, розміщеними по контуру оболонки. Утворений газ відводять гнучкими трубами з під екрануючої оболонки до прокладеного по дну газопроводу та спрямовують до берегової смуги чи морської платформи. UA 117631 U (54) СПОСІБ ВИДОБУТКУ ГАЗУ З ДОННИХ ГАЗОГІДРАТІВ UA 117631 U UA 117631 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель, яка заявляється, належить до розробки корисних копалин, зокрема до видобутку метану з приповерхневих скупчень твердих газогідратів у донних відкладеннях озер, морів і океанів. Відомий спосіб добування газу метану з морських газогідратних родовищ, основним принципом якого є підведення тепла до продуктивної зони газогідратного покладу, що викликає його дисоціацію за рахунок порушення фазової рівноваги в бік розкладання газогідрату на газ і воду. Спосіб здійснюють бурінням в газогідратний пласт свердловин з морських платформ чи суден з наступним нагнітанням теплоносія. Метан, вивільнений в локальній зоні потрапляння теплоносія, разом з водою по трубам відкачують на морську платформу (судно), де газ відділяють й накопичують. Недоліком способу є витрати, пов'язані з морським бурінням свердловин, зокрема необхідністю роботи морської платформи, складного бурильного обладнання, оснащення свердловин, збільшеною енергоємністю розробки. При цьому обсяги отриманого газу не можуть бути значними, оскільки процес дисоціації йде лише в локальній зоні пласта, куди подається теплоносій, а швидкість вивільнення метану повільна. Частина вивільненого метану проривається у водний простір і втрачається [1]. Відомий спосіб, в якому куполоподібний відкритий знизу уловлювач продуктів розкладання газогідратів опускають на тросі з борту плавзасобу на морське дно з газогідратними відкладеннями. Гострий край уловлювача самозаглиблюється в донний ґрунт під дією власної ваги, забезпечуючи герметизацію. Електронасос, встановлений на корпусі уловлювача, відкачує з під уловлювача морську воду, змінюючи гідростатичний тиск і фазову рівновагу газогідрату, що призводить до вивільнення газу, який відкачується з куполу уловлювача. Недоліком способу є обмежена розмірами куполоподібного уловлювача зона дисоціативного впливу на газогідратний поклад, що суттєво знижує обсяги можливого видобутку газу. Крім того, постійна необхідність роботи плавзасобу, висока матеріаломісткість конструкції уловлювача та складність обладнання негативно впливають на собівартість видобутого газу [2]. Найбільш близьким за технічною суттю є спосіб видобутку газу з газових гідратів донних відкладень, який передбачає опускання на морське дно з борту морської платформи чи статка газозбірної конструкції у вигляді дзвона, до закритого торця якого підведені труби для подачі теплоносія (природної води) та відкачування утвореної водо-газової суміші. Розмив донних відкладень здійснюють системою труб, які прокладені по внутрішній стороні дзвона до його кромки. Недоліком способу є локалізація зони впливу теплоносія на поверхню газогідратного покладу, зумовлена невеликим розміром дзвону, що суттєво обмежує обсяги видобутку газу. Враховуючи значні витрати на постійну експлуатацію морської платформи чи судна, собівартість отриманої водо-газової суміші буде значною. Крім того, до кінця не вирішена проблема накопичення отриманого газу на плавзасобі та його ефективного транспортування споживачу [3]. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення способу видобутку газу з донних газогідратів шляхом одночасної дисоціації великих площ поверхні газогідратного покладу і уловлення вивільненого метану під розлогим газозбірним екраном, що збільшить обсяги видобутку. Поставлена технічна задача вирішується тим, що спосіб видобутку газу з донних газогідратів включає розмив донних газогідратів, накриття поверхневої ділянки газогідратного покладу газозбірною конструкцією, подавання під неїтеплоносія, формування теплового поля, розкладання газогідратного покладу та відведення утвореного газу з покрівлі газозбірної конструкції, згідно з корисною моделлю, розмив донних відкладень здійснюють струменями теплоносія, який подають гнучкими перфорованими трубами, що привантажують до дна й приєднують до прокладеного по дну теплопроводу, газозбірну конструкцію виконують як екрануючу еластичну оболонку та закріплюють на поверхні газогідратного покладу якорями, розміщеними по контуру оболонки, а утворений газ відводять гнучкими трубами з під екрануючої оболонки до прокладеного по дну газопроводу та спрямовують до берегової смуги чи морської платформи. Новим також є те, що еластичні оболонки розміщують послідовно, утворюючи протяжну систему екранування поверхні газогідратного покладу, вздовж якої по дну прокладають тепло- і газопроводи та поєднують їх гнучкими трубами з кожною газозбірною оболонкою. Завдяки тому, що розмив донних відкладень здійснюють струменями теплоносія, який подають гнучкими перфорованими трубами, що привантажені до дна й приєднані до прокладеного по дну теплопроводу, забезпечує одночасну дисоціацію великих площ поверхні газогідратного покладу, оскільки стаціонарним теплопроводом під значним тиском можуть 1 UA 117631 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 подаватися великі обсяги теплоносія, які розподіляються гнучкими перфорованими трубами на велику площу донних відкладень. Те, що газозбірну конструкцію виконують як екрануючу еластичну оболонку, яку закріплюють на поверхні газогідратного покладу якорями, розміщеними по контуру оболонки, забезпечує накопичення вивільненого газу під еластичною оболонкою у вигляді потужних газових лінз та подальше відведення чистого газу, а не водо-газової суміші. Одночасно оболонка виконує роль обмежувача для розповсюдження теплоносія (теплої води), що подають на дно перфорованими трубами і який витісняє природну холодну воду з під оболонки в проміжках між якорями, при цьому завдяки формуванню необхідного теплового поля виключається зворотне зв'язування газу в газогідрат. Завдяки тому, що еластичні газозбірні оболонки розміщують послідовно, утворюючи протяжну систему екранування поверхні газогідратного покладу, забезпечується одночасне збирання великих об'ємів вивільненого газу на значній площі газогідратного покладу. Те, що утворений газ відводять гнучкими трубами з-під газозбірної оболонки до прокладеного по дну газопроводу, який спрямовують до берегової смуги чи морської платформи, дозволяє збільшити ефективність відведення газу та мінімізує витрати на його транспортування до споживача. Сутність корисної моделі пояснюється кресленням: де на фіг. 1 показана схема реалізації способу, яка включає розташований на дні водойми газогідратний пласт 1, поверхня 2 якого розмивається теплоносієм, теплопровід 3 для подачі теплоносія та газопровід 4 для відведення газу, під'єднані до теплопроводу гнучкі перфоровані труби 5, оснащені вантажами 6, газозбірну еластичну оболонку 7, закріплену на поверхні газогідратного покладу якорями 8, яка має в центральній частині отвір з муфтою 9 та з'єднана гнучким газопроводом 10 з газопроводом. Зона розмиву газогідрату 11 і лінзи вивільненого газу 12 розташовані під гнучкою оболонкою. На фіг 2 - те саме, вигляд зверху. Спосіб здійснюють наступним чином. Від берегової смуги чи морської платформи (не показана) вздовж продуктивної ділянки донного газогідратного покладу 1, поверхню 2 якого розмивають, проводять по дну стаціонарні трубопроводи із замкненим кінцем - теплопровід 3 для подачі теплоносія (який покритий теплоізоляційним матеріалом) та - газопровід 4 для відведення газу. Гнучкі перфоровані труби 5, під'єднують до теплопроводу 3 і розміщують перпендикулярно теплопроводу на поверхні 2 газогідратного покладу 1, прижимаючи їх до дна вантажами 6. Плавзасобами до місця розробки газогідратного покладу 1 доставляють еластичні оболонки 7, які оснащують по контуру якорями 8 (наприклад, сталевими брусками в карманах оболонки) і послідовно занурюють на дно одна біля одної, накриваючи ними гнучкі перфоровані труби 5. У середині газозбірної оболонки знаходиться отвір з муфтою 9 (може оснащуватися фільтром, що пропускає газ і не пропускає воду), до якої приєднують гнучкий газопровід 10, що підключають до стаціонарного газопроводу 4. На час транспортування та монтажу обладнання можуть бути задіяні плавзасоби, підводний модуль, водолази (не показано). Після монтажу обладнання в теплопровід 3 подають теплоносій (наприклад, гарячу воду з теплоцентралі, або морську прибережну воду, температура якої може на 15-20 °C перевищувати температуру донного газогідрату). Теплоносій під заданим тиском потрапляє в гнучкі перфоровані труби 5, розмиває поверхню газогідратного покладу, витісняє природну холодну воду з під оболонки, формуючи розподілене теплове поле. В зоні розмиву газогідрату 11 відбувається процес дисоціації, а вивільнений газ накопичується в покрівлі газозбірної оболонки у вигляді потужних лінз 12, з яких відводять гнучким газопроводом 10 до стаціонарного донного газопроводу 4 і транспортують споживачу. Таким чином, заявлений спосіб вирішує задачу збільшення обсягів видобутку газу з донних газогідратів шляхом одночасної дисоціації великих площ поверхні газогідратного покладу і уловлення вивільненого метану під просторим газозбірним екраном. Крім того, завдяки заявленому способу, зменшують собівартість отриманого газу та його транспортування споживачу. Джерела інформації: 1. Бондаренко В.І. Газогідрати. Гідратоутворення та основи розробки газових гідратів / В.І. Бондаренко, О.Ю. Витязь, М.Л. Зоценко та ін. - Дніпропетровськ: Літограф, 2015. - 219 с. 2. RU 2402674. Способ добычи газов и пресной воды из подводных газогидратов снижением гидростатического давления. МПК: Е21В 43/01, 43/36. Опубл. 27.10.2010. 3. RU 2412337. Способ добычи метана из придонних залежей твердых газогидратов. МПК: Е21В 43/01. Опубл. 10.11.2013. 60 2 UA 117631 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 1. Спосіб видобутку газу з донних газогідратів, який включає розмив донних газогідратів, накриття поверхневої ділянки газогідратного покладу газозбірною конструкцією, подавання під неї теплоносія, формування теплового поля, розкладання газогідратного покладу та відведення утвореного газу з покрівлі газозбірної конструкції, який відрізняється тим, що розмив донних відкладень здійснюють струменями теплоносія, який подають гнучкими перфорованими трубами, що привантажують до дна й приєднують до прокладеного по дну теплопроводу, газозбірну конструкцію виконують як екрануючу еластичну оболонку та закріплюють на поверхні газогідратного покладу якорями, розміщеними по контуру оболонки, а утворений газ відводять гнучкими трубами з під екрануючої оболонки до прокладеного по дну газопроводу та спрямовують до берегової смуги чи морської платформи. 2. Спосіб видобутку газу з донних газогідратів за п. 1, який відрізняється тим, що еластичні оболонки розміщують послідовно, утворюючи протяжну систему екранування поверхні газогідратного покладу, вздовж якої по дну прокладають тепло- і газопроводи та поєднують їх гнучкими трубами з кожною газозбірною оболонкою. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3

Дивитися

Додаткова інформація

МПК / Мітки

МПК: E21B 43/36

Мітки: видобутку, спосіб, газу, газогідратів, донних

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/5-117631-sposib-vidobutku-gazu-z-donnikh-gazogidrativ.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб видобутку газу з донних газогідратів</a>

Подібні патенти