Способ подводной добычи газогидрата

 

Изобретение позволяет повысить эффективность и безопасность добычи и транспортировки газогидрата за счет того, что после измельчения газогидрата осуществляют лодводный трехступенчатый его нагрев с получением конечных продуктов разложения - газа и воды, при этом первичный нагрев осуществляют при одновременном перекрытии заколонного пространства куполообразным элементом, раскрывающимся под воздействием давления газа, полученного в результате первичного разложения газогидрата, при этом третья ступень нагрева осуществляется в сепараторе, размещенном на шельфе. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способам добыч жидких или газообразных текучих сред из уровых скважин.

Известен способ добычи газогидрата со дна моря путем бурения полой трубой, в кот рой газогидрат вместе с придонными оса ками поднимают на поверхность в виде цил ндрического образца "керна" 1. Такой спо об малопроизводителен и пригоден ли ь для получения опытных образцов в еди ичном количестве, так как он связан с нео ходимостью подъема и опускания заново рубы для подъема образцов "керна".

Кро е того, газогидрат не поддается обычной транспортировке к месту сжигания, так как а поверхности при атмосферном давлении и температуре, близкой к 15 газогидрат быстро разлагается на газы и воду.

Следует пояснить, что газогидрат представ-!

1 !

1 (21) (22) (46) (71) нич суд (72) (73) ;объ нол (56) ски шел заб аль

910492/03

11.02.91

0.01.93. Бюл. М 4

Научно-исследовательский физико-техский институт при Дальневосточном горственном университете

Б. Ф, Титаев и И. Л. Шишкин кционерное научно-производственное динение "Тихоокеанские морские техгии"

Асеев А, Г., Распопов В. M., ХворостовС. С. Бурение разведочных скважин на ьфе. М.: Наука, 1988, с. 55. гл, 4, Ударновное бурение; с. 57, рис, 11. Принципиые схемы бурения. (54) СПОСОБ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧИ ГАЗОО ГИДРАТА (57) Изобретение позволяет повысить эффективность и безопасность добычи и транспортировки газогидрата эа счет того, что после измельчения газогидрата осуществляют подводный трехступенчатый его нагрев с получением конечных продуктов разложения — газа и воды, при этом первичный нагрев осуществляют при одновременном перекрытии заколонного пространства куполообразным элементом, раскрывающимся под воздействием давления газа, полученного в результате первичного разложения газогидрата, при этом третья ступень нагрева осуществляется в сепараторе, размещенном на шельфе. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. ляет собой застывшую льдообразную массу горючих газов и пресной воды, располагающуюся в огромных количествах на дна морей и океанов под давлением около 30 атм, ) и выше и температуре около О С, 8 силу сказанного, хранение газогидрата на повер- ф хности в условиях судна усложнено и небе- «р зопасно из-за возможного скопления и возгорания газа.

Цель изобретения — повышение эффективности и безопасности добычи и транспортировки газогидрата. Од

Поставленная цель достигается тем, что способ подводной добычи газогидрата включает бурение и подъем по колонне труб продукции на поверхность, после измельчения газогидрата осуществляют подводный трехступенчатый его нагрев с получением конечных продуктов разложения; газа и во1

1792482

10

20

50 ды, при этом первичный нагрев осуществляют при одновременном перекрытии заколонного пространства куполообразным элементом, раскрывающимся под воздействием давления газа, полученного в результате первичного разложения газогидрата, третья ступень нагрева осуществляется в сепараторе, размещенном на шельфе.

Способ поясняется с помощью установки, представленной на чертеже, Установка содержит буровой подводный станок 1, полую буровую трубу 2 с окнами 3, буровую шнековую головку 4, куполообразный элемент 5, нагревательный элемент 6, гибкий трубопровод 7, обогревательную емкость 8, нагревательный элемент 9, подводный трубопровод 10, насос откачки конденсата 11, вертикальную емкость-сепаратор 12, газопровод 13, водопровод 14 пресной воды, электростанцию

15, трубопровод 16 слива теплых вод, Работает установка по следующей схеме, Буровой станок 1 заранее опускается на место добычи со специального судна. Буровая труба 2 с окнами 3 и буровой шнековой головкой 4 бурит дно и проникает в полость . с газогидратом. Скважина может быть пробурена заранее при разведочном бурении, В качестве бурового станка могут быть использованы известные буровые агрегаты, модернизированные для подводного бурения, например отечественный буровой станок марки БГА-2,3 (Сафонов М, С, и другие

Буровой станок БГА-2,3 — M.: Недра, 1966).

Буровая шнековая головка 4 измельчает и

" крошит лед газогидрата, нагнетая его под куполообразный элемент 5, Куполообразный элемент 5 в сложенном состоянии, установленный на подшипниках(не показаны) на трубе 2, опускается вслед за головкой 4.

Внутри куполообразного элемента 5 смонтированы нагревательные элементы 6, которые при опускании куполообразного элемента в полость с газогидратом подключаются к электротоку и нагреваются. При этом куполообразный элемент 5 раскрывается под давлением нагнетаемого газогидрата и закрывает выход из скважины. В результате нагрева измельчейный лед под куполообразным элементом 5 под внутренним давлением поступает через окна 3 в полую трубу 2 и трубопровод 7, откуда далее в обогреваемую емкость 8, В этой емкости происходит вторая стадия нагрева от элементов 9, в результате чего снегообразная масса газогидрата превращается в газожидкоСтную смесь — пульпу. Пульпа под внутренним давлением движется по трубопроводу 10 и попадает в вертикальную емкость-сепаратор 12, Последняя представляет собой цилиндр большого размера, в верхней части которого расположена расширяющаяся часть — газгольдер. Эта часть непосредственно выходит в теплые поверхностные слои воды. В емкости 12 происходит последняя стадия нагрева и разделения (сепарация) воды и газа. При этом для нагрева используется тепло прибрежных вод. Газ скапливается в верхней части емкости 12, откуда через газопровод 13 поступает на ГЭС, где сжигается. Пресная вода откачивается из нижней части той же емкости насосом 11 и идет на технологические нужды. Слив отработанной теплой воды происходит по трубопроводу

16. Электрокабели и другие коммуникации проложены по дну рядом.с основным газопроводом.

Формула изобретения

1. Способ подводной добычи газогидрата, включающий бурение и подъем по колонне труб продукции на поверхность, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности и безопасности добычи и транспортировки газогидрата, после измельчения газогидрата осуществляют подводный трехступенчатый его нагрев с получением конечных продуктов разложения газа и воды, при этом первичный нагрев осуществляют при одновременном перекрытии заколонного пространства куполообразным элементом, раскрывающимся под воздействием давления газа, полученного в результате первичного разложения газогидрата.

2, Способ пои. 1, отл и ч а ю щи йс я тем, что третья ступень нагрева осуществляется в сепараторе, размещенном на шельфе.

1792482

Составитель А,Слабинская дактор Т,Орловская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л.Ливринц

За

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 каз 172 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113Q35, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5