Способ подводной добычи газогидрата Советский патент 1993 года по МПК E21B43/00 

(Л

С

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 ч жидких или газообразных текучих сред из Суровых скважин.

Известен способ добычи газогидрата со

дна

моря путем бурения полой трубой, в

которой газогидрат вместе с придонными оса, 1ками поднимают на поверхность в виде цилиндрического образца керна 1. Такой способ малопроизводителен и пригоден лиц ь для получения опытных образцов в еди шчном количестве, так как он связан с нео эходимостью подъема и опускания заново -рубы Для подъема образцов керна. Кроне 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 представляет собой застывшую льдообразную массу горючих газов и пресной воды, располагающуюся в огромных количествах на днэ морей и океанов под давлением около 30 атм. и выше и температуре около 0°С. В силу сказанного, хранение газогидрата на поверхности в условиях судна усложнено и небезопасно из-за возможного скопления и возгорания газа.

Цель изобретения - повышение эффективности и безопасности добычи и транспортировки газогидрата.

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 воvj О Ю Јw 00

ю

со

ды, при этом первичный нагрев осуществляют при одновременном перекрытии зако- лонного пространства куполообразным элементом, раскрывающимся под воздействием давления газа, полученного в результате первичного разложения газогидрата, третья ступень нагрева осуществляется в сепарадоре, 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 - М.: Недра, 1966). Буровая шнековая головка 4 измельчает и крошит лед газогйдрата, 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, кото- рые 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 измельченный 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 стадня 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.

Фор мула изобретения

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 по п. 1,отличающийся тем, что третья ступень нагрева осуществляется в сепараторе, размещенном на шель- фе.