Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2489568C1 - Production method of underwater deposits of gas hydrates, and underwater production complex of gas hydrates - Google Patents

Production method of underwater deposits of gas hydrates, and underwater production complex of gas hydrates Download PDF

Info

Publication number
RU2489568C1
RU2489568C1 RU2012109236/03A RU2012109236A RU2489568C1 RU 2489568 C1 RU2489568 C1 RU 2489568C1 RU 2012109236/03 A RU2012109236/03 A RU 2012109236/03A RU 2012109236 A RU2012109236 A RU 2012109236A RU 2489568 C1 RU2489568 C1 RU 2489568C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
methane
platform
water
sea
Prior art date
Application number
RU2012109236/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Валентинович Воробьев
Виктор Сергеевич Аносов
Николай Николаевич Жильцов
Владимир Васильевич Чернявец
Андрей Федорович Зеньков
Original Assignee
Александр Валентинович Воробьев
Виктор Сергеевич Аносов
Николай Николаевич Жильцов
Владимир Васильевич Чернявец
Андрей Федорович Зеньков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Валентинович Воробьев, Виктор Сергеевич Аносов, Николай Николаевич Жильцов, Владимир Васильевич Чернявец, Андрей Федорович Зеньков filed Critical Александр Валентинович Воробьев
Priority to RU2012109236/03A priority Critical patent/RU2489568C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2489568C1 publication Critical patent/RU2489568C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/0099Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00 specially adapted for drilling for or production of natural hydrate or clathrate gas reservoirs; Drilling through or monitoring of formations containing gas hydrates or clathrates

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.SUBSTANCE: pipeline is routed from a platform on sea surface to deposits of gas hydrates at sea bottom, which consists of an external pipe and an internal pipe. Sea water heated to 30...40 degrees Celsius is transported via the internal pipe immediately to a gas hydrate deposit. Bubbles of gaseous methane are transported together with water via the external pipe upward to the platform. Methane is separated from water. Methane is supplied to tanks or to the main pipeline. When sea water heated to 30...40 degrees Celsius is being supplied, granite chips are supplied in the ratio of 1:2 to fill in the inner volume of the formation, which has been released at extraction of gas hydrates. Underwater production complex includes a platform with a pipeline consisting of an internal sea water supply pipe immediately to gas hydrate deposit, which is heated to 30-40 degrees Celsius, and granite chips in the ratio of 1:2, and an external pipe for transportation of gaseous methane bubbles together with water upwards to the platform to separate methane from water. Besides, there are pumps, a gas-turbine plant rated at 6 MW and a thermal power plant to generate energy due to thermobaric difference of sea water. The platform is made in the form of a movable sea unit with a submersible tank by means of a telescopic device, inside which a pipeline made from propylene is arranged. Diameter of the external pipe increases in upward direction.EFFECT: reduction of environmental consequences at industrial development of underwater gas hydrate deposits and improvement of carrying capacity at transportation of gas hydrates.3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к газонефтяной промышленности, а более конкретно к объектам обустройства морского месторождения добычи твердых газовых гидратов.The invention relates to the oil and gas industry, and more particularly, to facilities for offshore production of solid gas hydrates.

Газовые гидраты - кристаллические соединения, в которых пустоты внутри структур, образованных молекулами воды, заполняют молекулы газов. Гидраты углеводородов - потенциальный ключевой источник топлива и сырья для химической промышленности; в одном кубометре гидрата метана заключено 160-180 м3 метана. Оценки объема мировых запасов гидратов углеводородов разнятся на порядки, но, скорее всего, они превышают мировые запасы природного газа. Некоторые сложности представляет собой транспортировка гидратов; то, при каком давлении газ начинает освобождаться, зависит не только от химического состава гидрата, но и от условий, при которых последний формировался.Gas hydrates are crystalline compounds in which voids inside the structures formed by water molecules fill gas molecules. Hydrocarbon hydrates are a potential key source of fuel and raw materials for the chemical industry; 160-180 m 3 of methane are contained in one cubic meter of methane hydrate. Estimates of the volume of world hydrocarbon hydrate reserves vary by orders of magnitude, but most likely they exceed world reserves of natural gas. Some difficulties are the transportation of hydrates; then, at what pressure the gas begins to be released, depends not only on the chemical composition of the hydrate, but also on the conditions under which the latter was formed.

Известны 3 основных способа добычи гидратов природного газа (термальное воздействие, воздействие ингибитором, снижение давления).There are 3 main methods for extracting natural gas hydrates (thermal exposure, exposure to an inhibitor, pressure reduction).

Все они основаны на применении диссоциации - процесса, в ходе которого вещество распадается на более простые составляющие. В случае с гидратами природного газа диссоциация проходит при увеличении температуры и снижении давления, когда кристаллы льда тают или как-то изменяют свою форму, тем самым высвобождая молекулы природного газа, заключенные внутри кристалла.All of them are based on the use of dissociation - a process during which a substance breaks down into simpler components. In the case of natural gas hydrates, dissociation occurs with increasing temperature and lowering pressure, when ice crystals melt or somehow change their shape, thereby releasing natural gas molecules enclosed within the crystal.

Термальное воздействие. Этот метод основан на подаче тепла внутрь кристаллической структуры гидрата с целью повышения температуры и ускорения процесса диссоциации. Практическим примером такого метода может служить накачивание теплой морской воды внутрь слоя гидратов газа, залегающего на дне моря. Как только газ начнет высвобождаться из слоя морских отложений, его можно будет собрать.Thermal impact. This method is based on the supply of heat inside the crystalline structure of the hydrate in order to increase the temperature and accelerate the process of dissociation. A practical example of such a method is the pumping of warm sea water into a layer of gas hydrates lying at the bottom of the sea. Once the gas begins to be released from the marine sediment layer, it can be collected.

Для получения газообразного метана из твердых газовых гидратов, их нужно расплавить, то есть нагреть.To obtain methane gas from solid gas hydrates, they must be melted, that is, heated.

Известен способ и устройство для добычи подводных газовых гидратов, заключающийся в том, что прокладывают специальный трубопровод с платформы на поверхности моря до залежей газовых гидратов на морском дне. Особенность трубопровода в том, что он состоит из труб с двойной стенкой. Это как бы два трубопровода, из которых один пропущен сквозь другой.A known method and device for the production of underwater gas hydrates, which consists in laying a special pipeline from the platform on the sea surface to the deposits of gas hydrates on the seabed. The peculiarity of the pipeline is that it consists of double-walled pipes. It is like two pipelines, of which one is passed through the other.

По внутренней трубе подается морская вода, нагретая до 30…40 градусов С, непосредственно к месторождению газовых гидратов, которые начинают плавиться, при этом из них выделяются пузырьки газообразного метана, которые вместе с водой поднимаются по внешней трубе наверх, к платформе, где метан отделяется от воды и подается в цистерны или в магистральный трубопровод, а теплая вода снова закачивается вниз, к залежам газовых гидратов (Х.Ю. Щульц. Технология добычи газовых гидратов. Источник: Газовые гидраты, http://n-t.ru/tp/ie/gn.htm [1], Горчилин В.А., Лебедев Л.И. О признаках газогидратов в осадочной толще Черного моря и возможном типе ловушек углеводородов // Геологический журнал. - 1991. - №5 [2]).Seawater heated to 30 ... 40 degrees C is supplied through the inner pipe directly to the gas hydrate field, which begins to melt, and gas bubbles of methane are released from them, which together with water rise upward through the outer pipe to the platform where the methane is separated from water and is fed into tanks or main pipelines, and warm water is again pumped down to the gas hydrate deposits (Kh.Yu. Schults. Gas hydrate production technology. Source: Gas hydrates, http://nt.ru/tp/ie /gn.htm [1], Gorchilin V.A., Lebedev . .And Criteria for gas hydrate in the sediment of the Black Sea and the possible type of hydrocarbon traps // Geological Journal -. 1991. - №5 [2]).

Воздействие ингибитором. Некоторые виды спиртов, например метанол, действуют как ингибиторы при подаче внутрь слоя залегания гидратов газа и вызывают изменение состава гидрата. Ингибиторы изменяют условия температуры и давления, способствуя диссоциации гидратов и высвобождению содержащегося в них метана.Exposure to an inhibitor. Some types of alcohols, such as methanol, act as inhibitors when the gas hydrates are deposited inside the bed and cause a change in the composition of the hydrate. Inhibitors change the conditions of temperature and pressure, contributing to the dissociation of hydrates and the release of methane contained in them.

Снижение давления. В некоторых месторождениях гидратов есть участки, где природный газ уже находится в свободном состоянии. Если пробурить скважину в таком участке, чтобы высвободить природный газ, то после его добычи снизится давление в слое, содержащем гидраты. Если такого перепада давления окажется достаточно для начала диссоциации, то начнется процесс высвобождения природного газа из слоя гидратов.Pressure reduction. Some hydrate deposits have sites where natural gas is already in a free state. If a well is drilled in such a section to release natural gas, then after its production, the pressure in the layer containing hydrates will decrease. If such a pressure differential is sufficient to initiate dissociation, the process of natural gas release from the hydrate layer will begin.

Компьютерное моделирование процесса термального воздействия на гидраты с использованием горячей воды и пара показало, что объем газа, высвобождаемый таким методом, достаточно велик для добычи. Однако затраты слишком велики.Computer modeling of the process of thermal action on hydrates using hot water and steam showed that the volume of gas released by this method is large enough for production. However, the costs are too high.

В случае с воздействием ингибиторами ситуация аналогичная - с экологической и экономической точек зрения, такой способ добычи нецелесообразен. На сегодняшний день самым перспективным способом добычи представляется метод добычи с понижением давления. Однако и у этого метода есть свои минусы: его можно применять только на месторождениях, где уже есть скопления природного газа в свободном состоянии в слое гидратов; при добыче свободного природного газа скопившегося в слое гидратов, возможно изменение структуры и формы слоя под влиянием процесса диссоциации и образования пустот.In the case of exposure to inhibitors, the situation is similar - from an environmental and economic point of view, this method of extraction is impractical. To date, the most promising method of production seems to be the production method with lowering the pressure. However, this method also has its drawbacks: it can only be used in fields where there are already accumulations of natural gas in a free state in the hydrate layer; when producing free natural gas accumulated in the hydrate layer, a change in the structure and shape of the layer is possible under the influence of the process of dissociation and the formation of voids.

Устойчивость состояния океанических гидратов метана зависит не только от величины давления (глубины залегания) и окружающей температуры, но также от уровня концентрации или растворимости метана в морских отложениях.The stability of the state of oceanic methane hydrates depends not only on the pressure (depth) and ambient temperature, but also on the level of methane concentration or solubility in marine sediments.

Известно, что соль помогает льду таять, поскольку понижает температуру замерзания воды. При этом концентрированный солевой раствор будет точно так же воздействовать на газовые гидраты, помогая им плавиться и отдавать содержащийся в них метан. Для этого в известном способе добычи подводных газовых гидратов предлагается установить над разведанной газогидратной залежью полупогружную плавучую платформу, с которой необходимо пробурить две скважины в газогидратном грунте. В одну из них, нагнетательную, будет подаваться концентрированный солевой раствор (с концентрацией соли 31,7%), а из другой, вытяжной, - извлекаться метан. В теплое время года в газогидратную залежь предлагается закачивать не солевой концентрат, а теплую морскую воду.Salt is known to help ice melt, as it lowers the freezing point of water. At the same time, concentrated brine will act in the same way on gas hydrates, helping them to melt and give off the methane contained in them. To do this, in the known method for producing underwater gas hydrates, it is proposed to install a semi-submersible floating platform above the explored gas hydrate reservoir, from which it is necessary to drill two wells in gas hydrated soil. Concentrated saline solution (with a salt concentration of 31.7%) will be supplied to one of them, injection, and methane will be extracted from the other, exhaust. In the warm season, it is proposed to pump not a salt concentrate, but warm sea water into the gas hydrate deposit.

Однако, чтобы солевой концентрат начал действовать, газогидратную залежь необходимо предварительно «взорвать», к примеру, подавая в нее газ под высоким давлением (это можно сделать с помощью специальной газовой пушки). Метан, который высвободится из своих ледяных домиков и устремится к поверхности моря, окажется либо в газосборном колпаке, установленном под водой, либо прямо из скважины попадет в резервуар на плавучей платформе, где его сжижат и перельют в низкотемпературные емкости.However, in order for the salt concentrate to start acting, the gas hydrate deposit must first be “exploded”, for example, by supplying gas under high pressure (it can be done using a special gas gun). Methane, which is released from its ice houses and rushes to the surface of the sea, will either end up in a gas gathering cap installed under water or directly from the well into a reservoir on a floating platform, where it will be liquefied and poured into low-temperature containers.

Для обеспечения работы плавучей платформы (устройства для извлечения метана, ожижителя горючего газа, насосов, газовой пушки и т.д.) предлагается использовать газотурбинную установку мощностью 6 МВт и теплосиловую установку, которая вырабатывает энергию за счет термобарической разности морской воды (разности температур и давления в глубине моря и на его поверхности). Летом термобарической разности морской воды будет достаточно, чтобы снабжать теплосиловую установку платформы электроэнергией, а в холодные месяцы года для обеспечения работы газотурбинной установки придется сжигать около полутора процентов добытого газа.To ensure the operation of a floating platform (a device for the extraction of methane, a liquefier of combustible gas, pumps, a gas gun, etc.), it is proposed to use a gas turbine unit with a capacity of 6 MW and a heat power unit that generates energy due to the thermobaric difference in sea water (temperature and pressure differences deep in the sea and on its surface). In the summer, the thermobaric difference in seawater will be enough to supply the platform’s thermal power installation with electricity, and in the cold months of the year, about one and a half percent of the produced gas will have to be burned to ensure the operation of the gas turbine installation.

Береговая инфраструктура добычи газа включает баржи, которые будут доставлять метан на берег уже в сжиженном виде. Там он попадет на специальные береговые базы или в порты, откуда его можно развозить железнодорожным или автомобильным транспортом, либо прокачивать по трубопроводу.Onshore gas production infrastructure includes barges that will deliver methane ashore already in liquefied form. There he will get to special coastal bases or ports, from where he can be transported by rail or road, or pumped through the pipeline.

Солевой концентрат предлагается получать на берегу - для этого достаточно пропустить воду через вымораживающий опреснитель.It is proposed to obtain salt concentrate on the shore - for this it is enough to pass water through a freezing desalination plant.

Однако депрессия газогидратного пласта, то есть его разогрев для разложения газовых гидратов, мало что дает, а ввод в этот пласт различных растворов, которые замещают метан в таком комплексе, - сложная и неотработанная технология.However, the depression of a gas hydrate formation, that is, heating it to decompose gas hydrates, does little, and introducing various solutions into this formation that replace methane in such a complex is a complicated and unworked technology.

Кроме того, данная технология отягощена тем, что она имеет такие два слабых места: так называемую газогидратную бомбу - неконтролируемую подачу большой тепловой мощности в газогидратный пласт, которая может вызвать внезапное повышение давления в нем и локальный взрыв, грозящий потопить плавучую платформу; и «черную дыру» - если значительная часть газогидратного пласта оторвется от дна и всплывет, то, быстро расплавившись, она высвободит большое количество газа, что опять-таки чревато кораблекрушением плавучей платформы.In addition, this technology is burdened by the fact that it has these two weaknesses: the so-called gas hydrate bomb - uncontrolled supply of large thermal power to the gas hydrate formation, which can cause a sudden increase in pressure in it and a local explosion that threatens to sink the floating platform; and a “black hole” - if a significant part of the gas hydrate formation comes off the bottom and floats up, then quickly melted it will release a large amount of gas, which again is fraught with the shipwreck of a floating platform.

Кроме того, образующийся в порах гидрат является «цементом» и служит непроницаемой покрышкой, под которой идет накопление гидрата. В результате разложения гидрата вмещающие породы могут превращаться в полужидкую массу (со всеми вытекающими отсюда последствиями для инженерных объектов, расположенных в зоне образования газовых гидратов). При этом, широкомасштабная разработка месторождений может вызвать подводные оползни и, как следствие, разрушительные волны - цунами (Газовые гидраты. /Higrate ipg - ru.wikipedia.org/ [3]).In addition, the hydrate formed in the pores is “cement” and serves as an impermeable tire under which hydrate accumulates. As a result of hydrate decomposition, the host rocks can turn into a semi-liquid mass (with all the ensuing consequences for engineering objects located in the zone of formation of gas hydrates). Moreover, large-scale field development can cause underwater landslides and, as a result, destructive waves - tsunamis (Gas hydrates. / Higrate ipg - en.wikipedia.org/ [3]).

Задачей предлагаемого технического решения является снижение экологических последствий при промышленной разработке подводных месторождений газовых гидратов и повышение пропускной способности при транспортировке газовых гидратов.The objective of the proposed technical solution is to reduce the environmental consequences during the industrial development of subsea gas hydrate deposits and increase throughput in the transportation of gas hydrates.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе добычи подводных газовых гидратов, заключающийся в том, что прокладывают трубопровод с платформы на поверхности моря до залежей газовых гидратов на морском дне, состоящий из внешней и внутренний трубы, по внутренней трубе подается морская вода, нагретая до 30…40 градусов С, непосредственно к месторождению газовых гидратов, в транспортировке пузырьков газообразного метана вместе с водой по внешней трубе наверх, к платформе, отделение метана от воды, подаче метана в цистерны или в магистральный трубопровод, в отличие от известных технических решений - одновременно с подачей морской воды, нагретой до 30…40 градусов С, подается гранитная крошка в пропорции 1:2, при подаче метана в магистральный трубопровод - метан подвергают сжатию до 38-41 МПа.The problem is solved due to the fact that in the method of producing underwater gas hydrates, which consists in laying a pipeline from a platform on the sea surface to gas hydrate deposits on the seabed, consisting of an outer and inner pipe, heated seawater is supplied through the inner pipe up to 30 ... 40 degrees C, directly to the gas hydrate field, in transporting methane gas bubbles along with water through an outer pipe up to the platform, separating methane from water, supplying methane to tanks or mages trawling line, unlike known solutions - simultaneously with the supply of sea water, heated to 30 ... 40 ° C, is fed granite chippings in a ratio of 1: 2, with methane feed pipings - methane is compressed to 38-41 MPa.

А в подводном добычном комплексе газовых гидратов, включающим платформу с трубопроводом, состоящим из внешней и внутренней трубы, насосы, газотурбинную установку мощностью 6 МВт и теплосиловую установку, которая вырабатывает энергию за счет термобарической разности морской воды - платформа выполнена в виде подвижного морского аппарата с погружаемым тендером, посредством телескопического устройства, внутри которого размещен трубопровод, выполненный из пропилена, при этом диаметр внешней трубы возрастает снизу вверх.And in the underwater gas hydrate production complex, which includes a platform with a pipeline consisting of an external and internal pipe, pumps, a gas turbine unit with a capacity of 6 MW and a heat power unit that generates energy due to the thermobaric difference of sea water - the platform is made in the form of a moving marine apparatus with a submersible by tender, by means of a telescopic device inside which a pipe made of propylene is placed, while the diameter of the outer pipe increases from bottom to top.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежом (фигура).The essence of the proposed technical solution is illustrated by the drawing (figure).

Фигура. Подводный добычный комплекс газовых гидратов.Figure. Underwater mining complex of gas hydrates.

Подводный добычный комплекс газовых гидратов состоит из платформы 1, на которой установлены насосы 2, трубопровод 3, газотурбинная установка 4, тепловая установка 5, тендера 6, телескопического устройства 7, загрузочного бункера 8, компрессорной станции 9, в которой компенсаторы установлены с возможностью сжатия газа до давления 38-41 МПа, при котором свойства природного газа соответствуют законам идеального газа, погружаемый тендер 9.The gas hydrate subsea production complex consists of a platform 1 on which pumps 2, a pipeline 3, a gas turbine installation 4, a heat installation 5, a tender 6, a telescopic device 7, a loading hopper 8, a compressor station 9, in which expansion joints are installed with the possibility of gas compression, are installed to a pressure of 38-41 MPa, at which the properties of natural gas comply with the laws of an ideal gas, immersed tender 9.

Платформа 1 представляет собой подвижный подводный морской аппарат с погружаемым тендером 6, посредством телескопического устройства 7, внутри которого размещен трубопровод 3, выполненный из эластичного материала, при этом диаметр внешней трубы возрастает снизу вверх. В качестве подвижного подводного морского аппарата может быть использована подводная лодка со штатными средствами и системам автоматики. Аналогом платформы 1 с тендером 6 является подводная лодка для морских исследований, описание которой приведено в источниках: Новинки в мире ВВТ в 2008 году, nvo.ng.ru, 2008-12-26, и Тарас А.Е. Атомный подводный флот 1955-2005. М.: ACT, Харвест, 2006, с.41-216. ISBN 985-13-8436-4.Platform 1 is a movable underwater marine apparatus with an immersion tender 6, by means of a telescopic device 7, inside which a pipe 3 is made of elastic material, while the diameter of the outer pipe increases from bottom to top. As a mobile submarine vehicle, a submarine with standard means and automation systems can be used. An analogue of platform 1 with tender 6 is a submarine for marine research, a description of which is given in the sources: New items in the world of military equipment in 2008, nvo.ng.ru, 2008-12-26, and Taras A.E. Nuclear submarine fleet 1955-2005. M .: ACT, Harvest, 2006, pp. 41-216. ISBN 985-13-8436-4.

Трубопровод 3 состоит из внутренней 10 и внешней 11 трубы. Диаметр внешней трубы 11 возрастает снизу вверх. Телескопическое устройство 7 снабжено буровым приспособлением 12, которое приводится в движение соответствующими механизмами 13, размещенными во внутренних отсеках тендера 6, в котором также размещена контрольно-измерительная аппаратура 14 для контроля работы трубопровода и измерительная аппаратура 15 для поиска газовых гидратов. На фигуре позициями также обозначено морская поверхность 16, морское дно 17, грунт 18, скважина 19, кровля 20 пласта 21 газовых гидратов, магистральный трубопровод 22, устройство сочленения 23 магистрального трубопровода 22 с платформой 1.The pipeline 3 consists of an inner 10 and an outer 11 pipe. The diameter of the outer pipe 11 increases from bottom to top. The telescopic device 7 is equipped with a drilling device 12, which is driven by the corresponding mechanisms 13, located in the internal compartments of the tender 6, which also contains instrumentation 14 for monitoring the operation of the pipeline and measuring equipment 15 for searching gas hydrates. In the figure, the positions also indicate the sea surface 16, the seabed 17, the soil 18, the well 19, the roof 20 of the gas hydrate formation 21, the main pipeline 22, the articulation device 23 of the main pipeline 22 with the platform 1.

Трубопровод 3 выполнен из полипропилена типа HDPE, имеющего вес в 5-7 раз меньше, чем у стальных труб, коэффициент шероховатости которого в 7 раз меньше чем у стальных труб.The pipeline 3 is made of polypropylene of the HDPE type, having a weight of 5-7 times less than that of steel pipes, a roughness coefficient of which is 7 times less than that of steel pipes.

Техническая сущность предлагаемого способа заключается в следующем. При обнаружении подводных газовых гидратов в количестве, обеспечивающем их промышленную добычу, посредством бурового приспособления 13 в грунте 18 морского дна до кровли 20 пласта 21 с газовыми гидратами оборудуется скважина 19. В скважину 19 посредством телескопического устройства 7 заводится трубопровод 3, во внутреннюю трубу 10 которого из загрузочного бункера 8 подается морская вода, нагретая до 30…40 градусов С и гранитная крошка в пропорции 1:2. непосредственно к месторождению газовых гидратов, которые начинают плавиться, при этом из них выделяются пузырьки газообразного метана, которые вместе с водой поднимаются по внешней трубе 11 наверх, к платформе, где метан отделяется от воды и подается в цистерны или в магистральный трубопровод, а теплая вода снова закачивается вниз, к залежам газовых гидратов. Посредством компрессорной станции 9, в которой компенсаторы установлены с возможностью сжатия газа до давления 38-41 МПа, при котором свойства природного газа соответствуют законам идеального газа, извлеченный метан подается в магистральный трубопровод 22 через устройство сочленения 23 магистрального трубопровода 22 с платформой 1.The technical essence of the proposed method is as follows. When underwater gas hydrates are detected in the amount that ensures their industrial production, a well 19 is equipped with a drilling device 19 through a telescopic device 7, a pipe 3 is inserted into the well 19 through the inner pipe 10 of which, through a drilling device 13, in the soil 18 of the seabed to the roof 20 of the formation 21 with gas hydrates seawater heated to 30 ... 40 degrees C and granite crumb in a ratio of 1: 2 are supplied from the loading hopper 8. directly to the gas hydrate field, which begin to melt, while methane gas bubbles are released from them, which together with water rise upward through the outer pipe 11, to the platform where methane is separated from the water and fed into tanks or main pipelines, and warm water again pumped down to the gas hydrate deposits. By means of a compressor station 9, in which the compensators are installed with the possibility of compressing gas to a pressure of 38-41 MPa, at which the properties of natural gas comply with the laws of ideal gas, the extracted methane is fed into the main pipe 22 through the articulation device 23 of the main pipe 22 with platform 1.

При извлечении газовых гидратов из пласта 21 освободившийся внутренний объем пласта 21 заполняется гранитной крошкой, что позволит уменьшить вероятность образования оползней.When extracting gas hydrates from the reservoir 21, the freed up internal volume of the reservoir 21 is filled with granite chips, which will reduce the likelihood of landslides.

Выполнение платформы 1 в виде подвижного подводного морского аппарата с погружаемым тендером 6, позволяет выполнять добычные работы с размещением платформы на различных глубинах, что позволяет использовать менее мощные коммуникационные связи.The implementation of the platform 1 in the form of a moving underwater marine apparatus with an immersion tender 6, allows for mining operations with the platform at various depths, which allows the use of less powerful communications.

Источники информацииInformation sources

1. Газовые гидраты, http://n-t.ru/tp/ie/gn.htm.1. Gas hydrates, http://n-t.ru/tp/ie/gn.htm.

2. Горчилин В.А., Лебедев Л.И. О признаках газогидратов в осадочной толще Черного моря и возможном типе ловушек углеводородов // Геологический журнал. - 1991. - №5.2. Gorchilin V.A., Lebedev L.I. On the signs of gas hydrates in the sedimentary stratum of the Black Sea and the possible type of hydrocarbon traps // Geological journal. - 1991. - No. 5.

3. Газовые гидраты. /Higrate ipg - ru.wikipedia.org/.3. Gas hydrates. / Higrate ipg - en.wikipedia.org/.

Claims (3)

1. Способ добычи подводных газовых гидратов, заключающийся в том, что прокладывают трубопровод с платформы на поверхности моря до залежей газовых гидратов на морском дне, состоящий из внешней и внутренней трубы, по внутренней трубе подают морскую воду, нагретую до 30-40°С, непосредственно к месторождению газовых гидратов, транспортируют пузырьки газообразного метана вместе с водой по внешней трубе наверх, к платформе, отделяют метан от воды, подают метан в цистерны или в магистральный трубопровод, при этом при подаче морской воды, нагретой до 30-40°С, подают гранитную крошку в пропорции 1:2 для заполнения внутреннего объема пласта, освободившегося при извлечении газовых гидратов.1. The method of extraction of underwater gas hydrates, which consists in laying a pipeline from a platform on the sea surface to gas hydrate deposits on the seabed, consisting of an external and an internal pipe, supplying sea water heated to 30-40 ° C through an internal pipe, directly to the gas hydrate field, methane gas bubbles are transported together with water through an external pipe upward, methane is separated from the water to the platform, methane is supplied to tanks or main pipelines, while supplying sea water heated to 30-40 ° C, granite chips fed in a ratio of 1: 2 to fill the internal volume of the reservoir, to release the extraction of gas hydrates. 2. Способ добычи подводных газовых гидратов по п.1, отличающийся тем, что метан подвергают сжатию до 38-41 МПа.2. The method of production of underwater gas hydrates according to claim 1, characterized in that the methane is compressed to 38-41 MPa. 3. Подводный добычный комплекс газовых гидратов, включающий платформу с трубопроводом, состоящим из внутренней трубы для подачи морской воды непосредственно к месторождению газовых гидратов, нагретой до 30-40°С, и гранитной крошки в пропорции 1:2, и внешней трубы для транспортировки пузырьков газообразного метана вместе с водой наверх к платформе для отделения метана от воды, насосы, газотурбинную установку мощностью 6 МВт и теплосиловую установку для вырабатывания энергии за счет термобарической разности морской воды, при этом платформа выполнена в виде подвижного морского аппарата с погружаемым тендером посредством телескопического устройства, внутри которого размещен трубопровод, выполненный из пропилена, при этом диаметр внешней трубы возрастает снизу вверх. 3. An underwater mining complex of gas hydrates, including a platform with a pipeline consisting of an internal pipe for supplying sea water directly to the gas hydrate field heated to 30-40 ° C, and granite chips in a 1: 2 ratio, and an external pipe for transporting bubbles methane gas together with water up to the platform for separating methane from water, pumps, a 6 MW gas turbine unit and a thermal power plant for generating energy due to the thermobaric difference of sea water, while the platform polyene as a mobile unit with sea submersible tender by a telescopic device, which is placed inside the pipe made of propylene, wherein the diameter of the outer tube rises upwards.
RU2012109236/03A 2012-03-05 2012-03-05 Production method of underwater deposits of gas hydrates, and underwater production complex of gas hydrates RU2489568C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012109236/03A RU2489568C1 (en) 2012-03-05 2012-03-05 Production method of underwater deposits of gas hydrates, and underwater production complex of gas hydrates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012109236/03A RU2489568C1 (en) 2012-03-05 2012-03-05 Production method of underwater deposits of gas hydrates, and underwater production complex of gas hydrates

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2489568C1 true RU2489568C1 (en) 2013-08-10

Family

ID=49159552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012109236/03A RU2489568C1 (en) 2012-03-05 2012-03-05 Production method of underwater deposits of gas hydrates, and underwater production complex of gas hydrates

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2489568C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2554374C1 (en) * 2014-05-19 2015-06-27 Александр Валентинович Воробьев Method for recovery and transportation of gas hydrates from bottom sediments and submarine vessel for recovery and transportation of gas hydrates
RU2554375C1 (en) * 2014-07-01 2015-06-27 Александр Валентинович Воробьев Method to extract gas hydrates from bottom deposits and device to this end
RU2588522C1 (en) * 2015-05-29 2016-06-27 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) Method for production of gas hydrates from bottom layers of seas, oceans and lakes
RU2627776C1 (en) * 2016-05-11 2017-08-11 Василий Михайлович Тарасюк Method for aquatic gas-hydrate deposit development
RU2665930C1 (en) * 2015-02-16 2018-09-05 Осман Зюхтю ГЁКСЕЛЬ System and method for production of gas from gas hydrogen formations
RU2736840C2 (en) * 2016-07-06 2020-11-20 Акер Солюшенз Ас Underwater methane production plant
CN112127847A (en) * 2019-06-24 2020-12-25 南京延长反应技术研究院有限公司 Device for exploiting combustible ice

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1694903A1 (en) * 1989-09-01 1991-11-30 Дальневосточный политехнический институт им.В.В.Куйбышева Method of material extraction from thick underground formations through holes
RU2159323C1 (en) * 1999-06-01 2000-11-20 Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН Process of production of gas from solid gas hydrates
RU2230899C2 (en) * 2000-08-18 2004-06-20 Ухтинский государственный технический университет Method for extracting gas-hydrate deposits
RU2292452C2 (en) * 2001-09-28 2007-01-27 Стивен АТКИНСОН Method for extracting hydrocarbons from hydrates
CN101016841A (en) * 2007-02-13 2007-08-15 中国科学院广州能源研究所 Method for exploiting natural gas hydrates and device thereof
RU2379482C1 (en) * 2008-09-22 2010-01-20 Николай Борисович Болотин Marine hydrocarbon field complex

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1694903A1 (en) * 1989-09-01 1991-11-30 Дальневосточный политехнический институт им.В.В.Куйбышева Method of material extraction from thick underground formations through holes
RU2159323C1 (en) * 1999-06-01 2000-11-20 Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН Process of production of gas from solid gas hydrates
RU2230899C2 (en) * 2000-08-18 2004-06-20 Ухтинский государственный технический университет Method for extracting gas-hydrate deposits
RU2292452C2 (en) * 2001-09-28 2007-01-27 Стивен АТКИНСОН Method for extracting hydrocarbons from hydrates
CN101016841A (en) * 2007-02-13 2007-08-15 中国科学院广州能源研究所 Method for exploiting natural gas hydrates and device thereof
RU2379482C1 (en) * 2008-09-22 2010-01-20 Николай Борисович Болотин Marine hydrocarbon field complex

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
В. ФРАДКИН. Газ на дне океана как альтернативный энергоноситель [он-лайн]. Дата выкладки на сайт 16.11.2011 в соответствии с сайтом http: /archive.org/index.php [найдено 04.02.2013]. Найдено из Интернет http://n-t.ru/tp/ie/gn.htm. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2554374C1 (en) * 2014-05-19 2015-06-27 Александр Валентинович Воробьев Method for recovery and transportation of gas hydrates from bottom sediments and submarine vessel for recovery and transportation of gas hydrates
RU2554375C1 (en) * 2014-07-01 2015-06-27 Александр Валентинович Воробьев Method to extract gas hydrates from bottom deposits and device to this end
RU2665930C1 (en) * 2015-02-16 2018-09-05 Осман Зюхтю ГЁКСЕЛЬ System and method for production of gas from gas hydrogen formations
RU2588522C1 (en) * 2015-05-29 2016-06-27 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) Method for production of gas hydrates from bottom layers of seas, oceans and lakes
RU2627776C1 (en) * 2016-05-11 2017-08-11 Василий Михайлович Тарасюк Method for aquatic gas-hydrate deposit development
RU2736840C2 (en) * 2016-07-06 2020-11-20 Акер Солюшенз Ас Underwater methane production plant
CN112127847A (en) * 2019-06-24 2020-12-25 南京延长反应技术研究院有限公司 Device for exploiting combustible ice

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yu et al. Production performance and numerical investigation of the 2017 offshore methane hydrate production test in the Nankai Trough of Japan
CA2748363C (en) Method and system for producing hydrocarbons from a hydrate reservoir using available waste heat
Qureshi et al. CO2 hydrate stability in oceanic sediments under brine conditions
CN100587227C (en) Method for exploiting natural gas hydrates and device thereof
Demirbas Methane hydrates as potential energy resource: Part 2–Methane production processes from gas hydrates
US9777563B2 (en) Natural gas hydrate reservoir heating
CA2844919C (en) Storing carbon dioxide and producing methane and geothermal energy from deep saline aquifers
RU2489568C1 (en) Production method of underwater deposits of gas hydrates, and underwater production complex of gas hydrates
Gbaruko et al. Gas hydrates and clathrates: Flow assurance, environmental and economic perspectives and the Nigerian liquified natural gas project
KR101370147B1 (en) Method for producing natural gas from hydrocarbon hydrates while simultaneously storing carbon dioxide in geological formations
Crotogino Traditional bulk energy storage—Coal and underground natural gas and oil storage
US10900331B2 (en) Moving-riser method and system for harvesting natural gas from seabed hydrates
CN102817596A (en) Ocean combustible ice mining device and method
Zhou et al. Key issues in development of offshore natural gas hydrate
RU2412337C1 (en) Procedure for extracting gas from gas hydrates of bottom deposits
Oveckiy et al. A method developed to increase technological and ecological efficiency of gas production from hydrate deposits
Pedchenko et al. Technological complex for production, transportation and storage of gas from the offshore gas and gas hydrates fields
Pedchenko et al. Use of alternative energy sources to improve the efficiency of natural gas hydrate technology for gas offshore deposits transportation
Azimi et al. Natural gas hydrate–related disasters and case studies
Gupta et al. Gas hydrates extraction by swapping-depressurisation method
Herdzik The possibility of natural gas transport by ships in state of methane hydrates
NAKAJIMA et al. Observation of gas hydrate formation at gas-liquid interface
WO2024042850A1 (en) Method for underground storage of carbon dioxide
Cranganu et al. Harvesting the gas hydrates in the black sea: technology and economics
WO2016089375A1 (en) Production of methane from abundant hydrate deposits