СПОСОБ РАЗРАБОТКИ АКВАЛЬНОЙ ЗАЛЕЖИ ГАЗОГИДРАТОВ Российский патент 2017 года по МПК E21C50/00 B82Y30/00 

Изобретение относится к получению газа, метана и его гомологов из приповерхностных скоплений твердых газовых гидратов донных отложений.

Известен способ добычи газов (метана, его гомологов и др.) из твердых газогидратов в донных отложениях морей, океанов, при котором в пробуренную до его подошвы скважину выявленного пласта газогидратов погружают две колонны труб - закачивающую и откачивающую [Заявка 2005139956, РФ, МПК Е21В 43/28]. Согласно способу природную воду с естественной температурой или подогретую подают по закачивающей трубе и разлагают газогидраты на систему «газ - вода», аккумулирующуюся в образующейся в подошве пласта газогидратов сферической ловушке. По другой колонне труб осуществляют откачку из этой ловушки выделяющихся газов (в том числе горючих газов - метана и др.).

Недостатком данного способа являются значительные затраты и угроза нарушений в сложившейся подводной среде акваторий.

Наиболее близким по существенным признакам и технической сущности к предлагаемому изобретению является способ добычи газа из газовых гидратов донных отложений (патент РФ №2412337, дата публикации: 20 февраля, 2011), характеризующийся тем, что проводят постепенное растворение верхнего слоя скоплений газовых гидратов водой, имеющей естественную температуру водоема и не являющейся насыщенным раствором газа, с подачей ее в колокол, спущенный на дно, с образованием в нем водно-газовой смеси с метаном и его гомологами, откачивают смесь метана и его гомологов на поверхность вначале принудительно, затем за счет эффекта газлифта, подаваемую в колокол воду распределяют по внутренней поверхности его стенки при помощи тонких труб, снабженных на конце в нижней части колокола гидрантами-форсунками для силовой подачи воды в разных направлениях для размыва донных отложений газовых гидратов.

Недостатком данного способа является его низкая эффективность, обусловленная нерегулируемой проработкой аквальной залежи газогидратов.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение эффективности способа за счет более последовательной и контролируемой разработки пласта аквальных газогидратов.

Технический результат достигается тем, что производят постепенное растворение верхнего слоя скоплений газовых гидратов водой водоема, насыщенной сферическими наночастицами. При перемещении сферической частицы вдоль поверхности кристаллической ячейки (клатрата) газогидратов происходит ее разрушение и высвобождение молекулы метана, таким образом, образуется раствор метана и его гомологов, подачу которого на поверхность осуществляют вначале принудительно, затем за счет эффекта газлифта.

Способ осуществляют с использованием устройства с системами подготовки, подачи воды и подъема образующейся водно-газовой смеси на поверхность водоема.

Вышеуказанное устройство выполнено в виде колокола, к закрытому торцу которого подведены трубы для подачи природной воды и для откачки образующейся водно-газовой смеси. Подаваемую воду распределяют по поверхности залежи аквальных газогидратов при помощи тонких труб, снабженных на конце в нижней части специальными гидрантами-форсунками для подачи воды в разных направлениях (не обозначены).

Подготовку воды осуществляют при помощи специального узла подготовки вод насыщением сферическими наночастицами, установленного на плавучей платформе или судне.

Подачу воды в трубы осуществляют при помощи оборудования, снабженного измерительными приборами, установленного на плавучей платформе или судне.

Подачу воды в трубы осуществляют также при помощи погружного оборудования.

Сбор образующейся водно-газовой смеси осуществляют посредством колокола.

Откачку образующейся водно-газовой смеси газовых гидратов осуществляют через систему труб, соединенных с баком-хранилищем, установленным на береговой поверхности (плавучей платформе или судне).

Растворение верхнего слоя скоплений газовых гидратов проводят под действием наночастиц. Для чего подают воду, насыщенную сферическими наночастицами, равномерно по поверхности залежи газогидратов, через гидранты-форсунки. В результате во внутреннем пространстве колокола образуются осколки газовых гидратов, газ и раствор метана в воде.

Через систему труб для откачки образующаяся водно-газовая смесь поступает вверх самостоятельно (эффект эрлифта) и направляется в специальный бак-хранилище, откуда по трубопроводу поступает к месту назначения.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежом, на котором показана общая схема разработки аквальной газогидратной залежи.

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. В качестве рабочего инструмента, разрушающего газогидраты, используются сферические наночастицы. Технический результат заключается в повышении эффективности добычи аквальных газовых гидратов. 1 ил.

Способ разработки аквальной залежи газогидратов, включающий платформу или судно, где аккумулируется и проходит первичную обработку извлекаемый из залежи газ, насосно-компрессорную трубу, трубопровод со специальными баками для распределения и подачи воды, узел подготовки вод, измерительные приборы для контроля за подачей воды и разрушающих залежь частиц, сборный колокол, трубопровод для отбора образующейся газовой смеси, приборы для контроля за системой откачки образующегося продукта - газовой смеси, береговой накопитель метана, отличающийся тем, что в качестве рабочего инструмента, разрушающего газогидраты, используются сферические наночастицы.