Способ добычи природного газа в открытом море



Способ добычи природного газа в открытом море
Способ добычи природного газа в открытом море
Способ добычи природного газа в открытом море

 


Владельцы патента RU 2617748:

Мишедченко Анатолий Анатольевич (RU)

Изобретение относится к разработке месторождений углеводородов и может быть применено для добычи природного газа в открытом море. Способ включает тепловое воздействие на газогидратную залежь с последующим сбором газа куполообразным сборником и передачей его в аккумулирующие емкости. Воздействие на газогидратную залежь проводят используя тепловую энергию подводного взрыва, направленного в сторону дна, с применением взрывчатого вещества. Технический результат заключается в повышении эффективности подвода тепла к зоне залегания газовых гидратов. 2 ил.

 

Изобретение относится к разработке месторождений углеводородов и может быть использовано при добыче природного газа в открытом море.

Известны технические решения, направленные на добычу и разработку газогидратных залежей, основанные на термическом воздействии на газогидратную залежь путем сжигания части углеводородного сырья на месте его залегания и использовании образовавшихся горячих продуктов для прогрева продуктивного пласта (В.Ж. Аренс, А.А. Вертман и др. «О перспективных технологиях разработки газогидратных залежей», семинар №15, 2005).

Описанный в данной работе способ добычи природного газа основан на установке протяженных горизонтальных буровых каналов с последующим противоточным перемещением очага горения навстречу нагнетаемому воздушному дутью, при котором осуществляется огневое воздействие на буровой канал и активное образование боковых трещин.

Авторы отмечают, что такой термически проработанный коллектор характеризуется повышенной дренирующей способностью по отношению к нагнетаемому окислителю и извлечению газа, перешедшего от равновесного твердого в неравновесное газообразного состояние.

Недостатком данного способа является сложность технологии подвода тепла и длительность процесса добычи природного газа.

Известен способ добычи газа из газовых гидратов, включающий формирование вне зоны залегания газовых гидратов области пониженного давления, которая представляет собой разделитель с давлением 0,3-0,5 от исходной величины давления в зоне залегания газовых гидратов, сброс добываемого газа и пластовой жидкости в фазный разделитель пониженного давления и закачку нагретого осушенного газа в зону залегания газовых гидратов для инициирования барических волн, обеспечивающие уменьшение локального давления в порах породы зоны залегания газовых гидратов (патент РФ №2528806 по кл. Е21В 43/16 от 20.09.2014).

Недостатком данного способа является сложность технологии подвода тепла и использование сложного компрессионного оборудования.

Известен способ добычи природного газа в открытом море, включающий сбор газа из газовых фонтанов над газовыделяющими участками дна при помощи куполообразного газосборника, установленного на поверхности дна, передачу газа в газгольдер, размещенный под водой, компактирование объема газа и подъем газгольдера на поверхность (патент РФ №2078199 по кл. Е21В 43/01 от 1994).

Недостатком данного способа является относительно узкая эксплуатационная возможность способа, а именно: невозможность добычи природного газа со дна моря или океана.

Известен также способ добычи природного газа из газовых гидратов, основанный на разложении газовых гидратов экзотермической каталитической реакции глубокого, полного или частичного окисления природного газа, окислительной димеризации метана, паровой конверсии или любой другой подобной реакции (патент РФ №2169834 по кл. Е21В 43/16 от 27.06.2001).

Недостатком данного способа является относительно низкая эффективность подвода тепла к зоне разложения газовых гидратов и, как следствие этого, относительно низкая эффективность добычи природного газа.

Известны технические решения, позволяющие вести добычу природного газа, свободно выходящего на газовыделяющих донных участках морей (патенты РФ №2383717 по кл. Е21В от 27.02.2010, патент РФ №2382875 от 27.02.2010 и патент РФ №2393338 от 27.06.2010).

Недостатком указанных технических решений являются ограниченные технологические возможности добычи природных газов, а именно добычи природного газа со дна моря или океана.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в обеспечении возможности добычи природного газа со дна моря и океана и повышения эффективности подвода тепла к зоне залегания газовых гидратов.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе добычи природного газа в открытом море, основанном на тепловом воздействии на газогидратную залежь с последующим сбором газа куполообразным сборником и передачей его в аккумулирующие емкости, при этом воздействие на газогидратную залежь проводят используя тепловую энергию подводного взрыва, направленного в сторону дна, с применением взрывчатого вещества.

На фиг. 1 представлена иллюстрация способа добычи природного газа в открытом море.

На фиг. 1 представлена иллюстрация проведения начальной стадии добычи природного газа.

На фиг. 2 представлена иллюстрация способа добычи природного газа с использованием энергии подводного взрыва.

На фиг. 1 поз. 1 - судно для сброса глубинных бомб,

поз. 2 - глубинная бомба,

поз. 3 - газогидратная залежь.

На фиг. 2 поз. 4 - судно с вкладными цилиндрическими емкостями,

поз. 5 - транспортный трубопровод,

поз. 6 - куполообразный сборник газа,

поз. 7 - участок взрыва газогидратной залежи,

поз. 8 - полусферический пузырь, содержащий продукты взрыва в газообразной форме.

Способ добычи природного газа в открытом море или океане осуществляется следующим образом.

Добыча природного газа осуществляется в местах газогидратных залежей на дне морей и океанов.

Способ добычи осуществляется следующим образом.

К месту нахождения подводных газогидратных залежей доставляется судно для сброса глубинных бомб, на котором находятся вкладные цилиндрические емкости, транспортный трубопровод и улавливающий зонд.

После сброса глубинной бомбы под воду осуществляют направленный взрыв в сторону дна с газогидратной залежью.

Во время придонного взрыва происходит переход взрывчатого вещества из твердого состояния в газообразное состояние с большим выделением тепла, при этом образуется полусферический пузырь, содержащий продукты взрыва в газообразном виде, а также газ, выделившийся из газогидрата.

Температура и давление в образовавшемся пузыре превышает температуру и давление окружающей среды и пузырь быстро расширяется. Расширение происходит до момента достижения давления окружающей среды, а температура газов в пузыре остается намного выше температуры окружающей среды.

Происходит всплытие пузыря и постепенное его охлаждение, и проводится сбор газа куполообразным сборником и передача его в аккумулирующие емкости.

Расчеты показали, что для выделения газа из газогидрата на глубине около 300 м требуется температура плавления на дне моря 0°C (273,15 К), т.е. для плавления 1 кг твердого газогидрата с выделением газа требуется 0,34×106 Дж тепла.

Расчеты показали, что при использовании 1 кг тротила выделяется 0,9 МДж тепла, передающегося газогидрату, выделяется около 500 литров метана, в перечете на нормальные условия, размер (радиус) пузыря после взрыва составляет 40 см.

Предложенный способ позволяет повысить эффективность подвода тепла к зоне залегания газовых гидратов и расширить технологические возможности способа. Так, использование данного способа позволяет из газоконденсата выделить парообразные компоненты нефти метанового ряда в виде жидкости, т.е. по существу возможна добыча нефти и других компонентов метанового ряда.

Способ добычи природного газа в открытом море, основанный на тепловом воздействии на газогидратную залежь с последующим сбором газа куполообразным сборником и передачей его в аккумулирующие емкости, отличающийся тем, что воздействие на газогидратную залежь проводят используя тепловую энергию подводного взрыва, направленного в сторону дна, с применением взрывчатого вещества.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к морской добыче полезных ископаемых и позволяет разрабатывать россыпные месторождения со дна континентального шельфа в условиях отрицательных температур.

Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам для подводной добычи твердых полезных ископаемых. Устройство может быть использовано также для геологоразведочных изысканий, прокладки газо- и нефтепроводов, освоения торфяных месторождений.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для шельфового бурения. Установка для шельфового бурения содержит платформу, такую как судно, понтон, самоподъемная буровая установка, и бурильную колонну, соединенную с указанной платформой с возможностью передачи приводного усилия и дополнительно снабженную компенсатором вертикальной качки.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке прочных высокоглинистых песков россыпных месторождений благородных металлов в подводных забоях.

Группа изобретений относится к области подъема твердого материала со дна глубоководного бассейна, такого как море, озеро или река, выше поверхности воды. В пузырьковой газлифтной системе (10) у верхнего концевого участка подъемного трубопровода (11) размещена находящаяся под давлением камера (21).

Группа изобретений относится к способу и устройству для подводной добычи железомарганцевых конкреций из илистых донных отложений. Технический результат заключается в повышении эффективности использования трала за счет уменьшения количества холостых ходов, повышении полноты выемки полезного компонента и снижении зависимости времени проведения работ от погодных условий.

Изобретение относится к получению приповерхностных скоплений твердых газовых гидратов донных отложений. Технический результат - снижение материальных и эксплуатационных затрат, а также снижение экологической нагрузки на территорию добычи газовых гидратов.

Группа изобретений относится к подводной добыче газовых гидратов и их доставке потребителю. Технический результат - повышение эффективности добычи и транспортировки газовых гидратов за счет снижения энергетических, капитальных и текущих затрат.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для добычи полезных ископаемых, находящихся на морском дне. Способ включает механическое разрушение донного слоя с помощью вскрышного ножа, перемещающегося по дну, и транспортировку продуктов разрушения на поверхность.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для подъема полезных ископаемых со дна акватории. Устройство включает грейферный ковш, снабженный рычагами с упорами и гибкими звеньями, датчик, гибкую полость, поплавок.

Изобретение относится к морским транспортным операциям. Предложен способ транспортировки углеводородов из донных месторождений морей и океанов, включающий изготовление одного или нескольких отдельных полых корпусов, которые располагают последовательно и выполняют транспортировку посредством гребных винтов с приводами из порта приема углеводородов в места расположения месторождения, где полые корпуса заполняют углеводородами и транспортируют их в порт приема, при этом в порту приема углеводородов и в местах расположения месторождения отдельные полые корпуса временно фиксируют на вертикальных ферромагнитных опорах, которые закреплены в донной поверхности порта и донной поверхности месторождения, посредством электромагнитов, которые зафиксированы в нижней части полых корпусов, в которых в верхней части закреплен один или несколько электромагнитных клапанов для удаления либо углеводородов, либо воздуха из внутренней части полых корпусов, а в нижней части выполнено одно или несколько отверстий для подачи внутрь полых корпусов либо забортной воды, либо воздуха.

Группа изобретений относится к подводной добыче углеводородов, в частности к системам для соединения основного промыслового объекта и подводных скважин. Система содержит: основной промысловый объект, множество подводных скважин, соединенных последовательно посредством множества углеводородных трубопроводов с основным промысловым объектом, множество подводных шлангокабелей для передачи электроэнергии, передачи данных, гидравлической текучей среды и рабочих текучих сред на подводную скважину, подводную трубопроводную сеть текучей среды, соединенную с каждой подводной скважиной, сеть электроснабжения и сеть передачи данных для передачи электроэнергии постоянного тока и данных, оперативно соединенные с каждой подводной скважиной для снабжения каждой подводной скважины службами электроснабжения и передачи данных.

Группа изобретений относится к подводным сооружениям и предназначена для подводного освоения газовых месторождений и сжижения природного газа в акваториях Северного Ледовитого океана, которые длительное время или же постоянно покрыты трудно проходимыми для арктических ледоколов ледовыми полями и исключают возможность добычи и транспорта скважинного флюида традиционным способом.

Изобретение относится к подводной добыче углеводородов, в частности к системам для соединения основного промыслового объекта и подводных скважин. Система содержит основной промысловый объект, множество подводных скважин, соединенных последовательно множеством углеводородных трубопроводов с основным промысловым объектом, подводную трубопроводную сеть текучей среды, соединенную с каждой подводной скважиной, сеть электроснабжения и передачи данных для передачи электроэнергии постоянного тока и данных, оперативно соединенную с каждой подводной скважиной.

Изобретение относится к охране природы. Система сбора сбросных газов включает морскую платформу и подводные скважины нефтегазодобычи, плавучий газгольдер в форме типового резервуара с обвязкой гибкими трубами для подачи сбросных «сырых» газов от платформы и подводных скважин для фракционного их разделения в газгольдере на «сухой» газ, пластовую воду и нефть.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и, в частности, к добыче газа при эксплуатации морских и шельфовых месторождений, включая и арктическую зону.

Изобретение относится к морским транспортным операциям. Предложен способ транспортировки углеводородов из донных месторождений морей и океанов, включающий изготовление одного или нескольких отдельных полых корпусов, которые располагают последовательно, и выполняют транспортировку посредством гребных винтов с приводами из порта приема углеводородов в места расположения месторождения, где полые корпуса заполняют углеводородами и транспортируют их в порт приема, при этом в порту приема углеводородов и в местах расположения месторождения отдельные полые корпуса временно фиксируют на вертикальных ферромагнитных опорах, которые закреплены в донной поверхности порта и донной поверхности месторождения, посредством электромагнитов, которые зафиксированы в нижней части полых корпусов, в которых в верхней части закреплен один или несколько клапанов для удаления воздуха из внутренней части полых корпусов, а в нижней части выполнено одно или несколько отверстий для подачи внутрь полых корпусов либо воздуха, либо углеводородов, либо забортной воды.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным аппаратам, и может быть использовано при транспортировке углеводородов из донных месторождений морей и океанов.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным аппаратам, и может быть использовано при транспортировке углеводородов из донных месторождений морей и океанов.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным аппаратам, и может быть использовано при транспортировке углеводородов из донных месторождений морей и океанов.
Наверх