Способ добычи газогидратов со дна и морской комплекс для его реализации

Группа изобретений относится к добыче полезных ископаемых на морском дне. Техническим результатом является увеличение производительности получения сжиженного газа в морских условиях. Способ добычи газогидратов со дна водных бассейнов включает разрушение верхнего слоя дна. Продукты разрушения собирают и отправляют на поверхность по трубе за счет собственной положительной плавучести. Разрушают поверхность дна с помощью набора плугов, перемещаемых судном сопровождения. Обеспечивают циркуляцию воды в камере дегазации газогидратов путем поддержания в ней давления меньше атмосферного. Осуществляют естественный слив за счет поддержания в камере дегазации уровня воды выше ватерлинии судна. Морской комплекс для реализации способа содержит судно, связанное тросом с набором плугов на тяжелой платформе, помещенных в оболочку. Оболочка соединена с гибкой трубой. Верхний конец трубы находится в камере дегазации газогидратов. В камере дегазации поддерживаются давление и температура, обеспечивающие полное разрушение газогидратов. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Настоящее предлагаемое изобретение относится к добыче полезных ископаемых на морском дне.

Известен способ добычи газовых гидратов с морского дна, заключающийся в механическом разрушении донного слоя с помощью кромок ковшей, перемещаемых по дну и транспортировки газа на поверхность с помощью шланга (1). Известный способ энергозатратен, т.к. разложение газогидрата под высоким давлением требует его сильного нагрева.

Известен способ добычи газовых гидратных углеводородов, заключающийся в разрушении верхнего слоя дна и отправке их на поверхность по трубе за счет собственной положительной плавучести (2).

Целью настоящего предложения является повышение производительности и получения конечного продукта (газа) уже в морских условиях.

Поставленная цель в способе решается тем, что разрушают поверхность дна с помощью набора плугов, перемещаемых судном сопровождения, и обеспечивают циркуляцию воды в камере дегазации газогидратов путем поддержания в ней давления меньше атмосферного, и естественного слива за счет поддержания в ней уровня воды выше ватерлинии судна.

Поставленная цель в морском комплексе по добыче газогидратов, включающем судно, связанное гибкой трубой с донным комплексом, имеющим механизм разрушения донного слоя, решается тем, что судно сопровождения связано наклонным кабель-тросом с набором плугов на тяжелой платформе, помещенных в оболочку, соединенную гибкой трубой, верхний конец которой находится в камере дегазации газогидратов, в которой существует циркуляция донной воды за счет слива за борт судна, и поддерживаются давление и температура, обеспечивающие полное разрушение газогидратов.

Кроме перечисленных отличий, на платформе с плугами установлены телекамера и направляющие ролики, обеспечивающие безопасное движение по краю разрабатываемого полигона, а дно камеры дегазации представляет собой набор шарнирных клапанов, закрывающихся в сторону, противоположную движению судна, и верх камеры соединен с первым компрессором, который через ресивер соединен со вторым компрессором и хранилищем сжиженного газа.

Возможность реализации.

На фиг. 1 показана реализация предлагаемого способа добычи газогидратов. По поверхности моря - 1 передвигается судно - 2, которое по дну - 3 посредством троса - 4 тянет платформу - 5, которая гибкой трубой - 6 соединена с судном. Платформа - 5 передвигается по дну на роликах - 7. Платформа имеет достаточный вес, чтобы плуги - 8, закрепленные на ней, надежно вскрывали верхний осадочный слой вместе с газогидратами. На платформе - 5 установлена телекамера - 9, которая обеспечивает передвижение платформы по краю разрабатываемого полигона. Верхний конец гибкой трубы 6 введен в камеру дегазации - 10, находящейся на судне. В процессе вспахивания поверхности дна газогидраты высвобождаются от вмещающих пород и всплывают (поскольку имеют удельный вес меньше 1) на верх оболочки платформы - 5. Конусообразная поверхность оболочки концентрирует газогидраты у нижнего конца гибкой трубы - 6, внутри которой они благополучно продолжают движение к поверхности, и попадают в камеру дегазации - 10, верх которой соединен с первым (всасывающим) компрессором - 11. Компрессор создает небольшое разрежение в камере, такое, чтобы уровень воды в ней был выше забортного на 20-30 см. Этого достаточно, чтобы вода самотеком, разумеется, через клапан (не показан) уходила за борт судна.

Уже в процессе всплытия газогидратов по трубе - 6, начиная с глубины 300-350 м, газогидраты начинают разлагаться, и в камеру по трубе попадают уже пузырьки газа вместе с остатками твердой фракции. Для их окончательного разложения в камере - 10 поддерживается необходимая температура. Как правило, достаточно несколько десятков градусов. Первый компрессор - 11 высасывает из камеры газ, который через ресивер - 12 попадает во второй, нагнетающий компрессор - 13, который обеспечивает давление, необходимое для перехода его в жидкую фазу. Сжиженный газ хранится в хранилище - 14, в котором поддерживается температура, необходимая для его сжижения.

Поскольку газогидраты, находясь в твердом состоянии, содержат мелкую фракцию тяжелее воды, они оседают на дно камеры дегазации - 10. Конструкция дна камеры (поз. 16 на фиг. 1) показана на фиг. 2. Дно камеры - 17 состоит из шарнирных клапанов - 18, которые лепестками - 19 закрываются в сторону, противоположную движению судна. Когда вес мелкой фракции (песок, мелкие камешки) становится больше гидродинамического усилия клапанов - 19, они открываются и песок высыпается через днище камеры.

Таким образом, происходит непрерывное получение горючего газа из газогидратных залежей на дне океана. Остается регулярно освобождать судно сопровождения от сжиженного газа. Предложенные способ и морской комплекс достигают поставленной цели, а именно имеют высокую производительность получения сжиженного газа в морских условиях.

Источники информации

1. Патент России №2431042.

2. Заявка на изобретение №2013148347.

1. Способ добычи газогидратов со дна водных бассейнов, заключающийся в разрушении верхнего слоя дна, сборе продуктов разрушения и отправке их на поверхность по трубе за счет собственной положительной плавучести, отличающийся тем, что разрушают поверхность дна с помощью набора плугов, перемещаемых судном сопровождения, и обеспечивают циркуляцию воды в камере дегазации газогидратов путем поддержания в ней давления меньше атмосферного и естественного слива за счет поддержания в ней уровня воды выше ватерлинии судна.

2. Морской комплекс по добыче газогидратов, включающий судно, связанное гибкой трубой с донным комплексом, имеющим механизм разрушения донного слоя, отличающийся тем, что судно сопровождения связано наклонным тросом с набором плугов на тяжелой платформе, помещенных в оболочку, соединенную с гибкой трубой, верхний конец которой находится в камере дегазации газогидратов, в которой существует циркуляция донной воды за счет слива за борт судна и поддерживаются давление и температура, обеспечивающие полное разрушение газогидратов.

3. Морской комплекс по п. 2, отличающийся тем, что на платформе с плугами установлены телекамера и направляющие ролики, обеспечивающие безопасное движение по краю разрабатываемого полигона.

4. Морской комплекс по пп. 2 и 3, отличающийся тем, что дно камеры дегазации представляет собой набор шарнирных клапанов, закрывающихся в сторону, противоположную движению судна, а верх камеры соединен с первым компрессором, который через ресивер соединен со вторым компрессором и хранилищем сжиженного газа.



 

Похожие патенты:

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 горному делу и может быть применено для освоения минеральных ресурсов дна морей и океанов при отработке поверхностных россыпных месторождений твердых полезных ископаемых.

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для драгирования грунта. Рассматривается система для извлечения погруженных отложений (3) из геологического отвода и их отвода.

Изобретение относится к комплексам для добычи и обогащения твердых полезных ископаемых на морском дне. .

Изобретение относится к горному делу, к способам и устройствам для добычи конкреций со дна морей. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при добыче россыпных месторождений твердых полезных ископаемых со дна шельфа. Устройство автономной добычи твердых полезных ископаемых со дна континентального шельфа, включающее грейферный ковш, состоящий из емкости и зубьев, гибких звеньев, взаимосвязанных с ковшом, механизм закрытия ковша.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к способу глубоководной морской добычи полезных ископаемых. Система глубоководной морской добычи полезных ископаемых содержит технологическую платформу для переработки вещества, линию райзера для создания в ней направленного вверх потока извлеченного вещества со дна водного объекта на технологическую платформу, обратную трубу для создания в ней обратного потока смеси морской воды и не представляющей ценности части вещества, проходящего с технологической платформы в направлении ко дну водного объекта, и систему регулирования расхода глубоководной морской добычи полезных ископаемых.

Изобретение относится к получению газа, метана и его гомологов из приповерхностных скоплений твердых газовых гидратов донных отложений. В процессе разработки аквальной залежи газогидратов, газ аккумулируется и проходит первичную обработку на платформе (или на судне), снабженной насосно-компрессорной трубой, трубопроводом со специальными баками для распределения и подачи воды, узлом подготовки вод, измерительными приборами для контроля за подачей воды и разрушающими залежь частицами, сборным колоколом, трубопроводом для отбора образующейся газовой смеси, приборами для контроля системы откачки образующегося продукта (газовой смеси), далее транспортируется в береговой накопитель метана.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для загрузки и подъема полезных ископаемых со дна акватории с наименьшим расходом энергии. Автономное устройство для подъема полезных ископаемых со дна акватории включает грейферный ковш, выполненный из эластичного материала, гибкие звенья, взаимосвязанные с ковшом, механизм закрытия ковша, датчик запуска гибкой полости, расположенной в подъемной секции.

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.

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 добыче полезных ископаемых на морском дне. Техническим результатом является увеличение производительности получения сжиженного газа в морских условиях. Способ добычи газогидратов со дна водных бассейнов включает разрушение верхнего слоя дна. Продукты разрушения собирают и отправляют на поверхность по трубе за счет собственной положительной плавучести. Разрушают поверхность дна с помощью набора плугов, перемещаемых судном сопровождения. Обеспечивают циркуляцию воды в камере дегазации газогидратов путем поддержания в ней давления меньше атмосферного. Осуществляют естественный слив за счет поддержания в камере дегазации уровня воды выше ватерлинии судна. Морской комплекс для реализации способа содержит судно, связанное тросом с набором плугов на тяжелой платформе, помещенных в оболочку. Оболочка соединена с гибкой трубой. Верхний конец трубы находится в камере дегазации газогидратов. В камере дегазации поддерживаются давление и температура, обеспечивающие полное разрушение газогидратов. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх