UA137639U - METHOD OF GAS EXTRACTION FROM GAS HYDRATES - Google Patents

METHOD OF GAS EXTRACTION FROM GAS HYDRATES Download PDF

Info

Publication number
UA137639U
UA137639U UAU201905107U UAU201905107U UA137639U UA 137639 U UA137639 U UA 137639U UA U201905107 U UAU201905107 U UA U201905107U UA U201905107 U UAU201905107 U UA U201905107U UA 137639 U UA137639 U UA 137639U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
gas
hydrate
rock
production
result
Prior art date
Application number
UAU201905107U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Назар Михайлович Педченко
Лариса Олексіївна Педченко
Михайло Михайлович Педченко
Original Assignee
Михайло Михайлович Педченко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Михайло Михайлович Педченко filed Critical Михайло Михайлович Педченко
Priority to UAU201905107U priority Critical patent/UA137639U/en
Publication of UA137639U publication Critical patent/UA137639U/en

Links

Landscapes

  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)

Abstract

Спосіб видобування газу із покладів газових гідратів, що включає: розкриття газогідратного пласта горизонтальною свердловиною; дезінтеграцію породи газогідратного пласта, починаючи від вибою свердловини, затопленими струменями води високого тиску із домішкою абразивного матеріалу (причому для збільшення об'єму виробки гідромоніторні насадки розмішуються на штангах, які в робочому положенні подовжуються і займають перпендикулярне до осі свердловини положення та, обертаючись навколо неї, разом з буровою колоною поступово рухаються до фронту дезінтеграції породи); гравітаційне розділення утвореної гідросуміші на деякій відстані від фронту руйнування де згасає енергія потоків і її перемішування уповільнюється; відбір із виробки і наступне відділення в сепараторі, розташованому на дні моря, цільового продукту, згідно з корисною моделлю, цільовим продуктом технології є газ, який отримують у результаті плавлення газового гідрату у процесі дезінтеграції гідратовмісної породи за рахунок теплової енергії, привнесеної у виробку зі струменями води високого тиску, яка нагрівається у підігріванні, розміщеному на морському дні, у результаті спалювання частини видобутого газу, причому для підтримання процесу горіння газу у підігрівачі повітря подається компресором з надводного забірника по трубопроводу подачі повітря, а продукти горіння з підігрівача відкачуються у морську воду через рекуперативний теплообмінник для підігріву видобутого газу з метою запобігання закупорюванню лінії його відбору у результаті повторного гідратоутворення.A method of extracting gas from deposits of gas hydrates, comprising: opening a gas hydrate formation with a horizontal well; disintegration of the rock of the gas hydrate formation, starting from the bottom of the well, flooded with high-pressure water jets with an admixture of abrasive material (and to increase the volume of production hydromonitor nozzles are mixed on rods, which in the working position , together with the drill string gradually move to the front of rock disintegration); gravitational separation of the formed hydraulic mixture at some distance from the fracture front where the energy of the flows is extinguished and its mixing is slowed down; selection from production and subsequent separation in the separator located on the seabed, the target product, according to the utility model, the target product of the technology is gas obtained by melting gas hydrate in the process of disintegration of hydrate-containing rock due to thermal energy introduced into production with jets high-pressure water, which is heated in a heater located on the seabed, as a result of burning part of the extracted gas, and to maintain the combustion of gas in the heater air is supplied by a compressor from a surface intake through the air supply pipe, and combustion products are pumped from the heater recuperative heat exchanger for heating the extracted gas in order to prevent clogging of the line of its selection as a result of repeated hydration.

Description

Корисна модель належить до газовидобувної галузі, а саме до видобувавання газу із покладів морських газових гідратів. Основними методами, які пропонуються для видобутку газу із покладів газових гідратів є: 1) зниження тиску нижче за рівноважний гідратоутворення; 2) підігрів гідратовмісних порід до температури вищої за рівноважну гідратоутворення;The useful model belongs to the gas production industry, namely the extraction of gas from marine gas hydrate deposits. The main methods offered for gas extraction from gas hydrate deposits are: 1) pressure reduction below equilibrium hydrate formation; 2) heating of hydrate-bearing rocks to a temperature higher than the equilibrium hydrate formation;

З) введення в продуктивний пласт речовин, які зміщують рівнюважні умови гідратоутворення у бік більш жорстких (інгібіторів даного процесу).C) introduction into the productive layer of substances that shift the equilibrium conditions of hydrate formation towards more rigid ones (inhibitors of this process).

Також відомі способи вилучення газових гідратів шляхом їх механічного подрібнення.Methods of extracting gas hydrates by mechanical grinding are also known.

Більшість запропонованих способів розробки газогідратних покладів передбачають комбінацію перелічених вище методів.Most of the proposed methods of developing gas hydrate deposits involve a combination of the methods listed above.

На сьогодні відомо ряд теплових способів розробки газогідратних покладів. Так, в патенті 5 6192691 пропонується під купол для збору газу, встановлений над придонним скупченням газогідрату, закачувати гарячу воду. У заявці О5 20050161217 запропоновано здійснювати електричний підігрів продуктивного пласта та вилучати газ, що виділився по видобувній свердловині.Today, a number of thermal methods of developing gas hydrate deposits are known. Thus, in patent 5 6192691, it is proposed to pump hot water under the dome for gas collection, installed above the bottom accumulation of gas hydrate. In the application O5 20050161217, it is proposed to carry out electric heating of the productive layer and extract the gas released from the production well.

Приклад способу зниження пластового тиску (за рахунок відкачування газу з нижніх горизонтів) описано в міжнародній заявці УУО 2007/072172.An example of a method of reducing reservoir pressure (by pumping gas from lower horizons) is described in international application UUO 2007/072172.

Однак породи із вмістом гідрату понад 60 95 є фактично непроникними для газу (1). Тому такий спосіб є прийнятним для пластів, де насиченість гідратами незначна, а газ або вода не втратили свою рухливість.However, rocks with a hydrate content greater than 60 95 are virtually impermeable to gas (1). Therefore, this method is acceptable for formations where hydrate saturation is insignificant, and gas or water has not lost its mobility.

Інший недолік способів, основаних на зниженні тиску, пов'язаний із вторинним гідратоутворенням у призабійній зоні внаслідок ефекту Джоуля-Томсона. Наприклад, при температурі пласта 283 К і тискові 5,7 МПа коефіцієнт Джоуля-Томсона становить 3-4 К на 1Another disadvantage of methods based on pressure reduction is associated with secondary hydrate formation in the undercut zone as a result of the Joule-Thomson effect. For example, at a reservoir temperature of 283 K and a pressure of 5.7 MPa, the Joule-Thomson coefficient is 3-4 K per 1

МПа депресії. Таким чином, при депресії 3-4 МПа забійна температура може досягти температури замерзання води. У результаті газогідрат на тривалий час (який залежатиме від швидкості надходження тепла і визначатиметься теплофізичними властивостями породи продуктивного і прилеглих пластів), буде законсервовано шаром льоду.MPa depression. Thus, with a depression of 3-4 MPa, the slaughter temperature can reach the freezing temperature of water. As a result, the gas hydrate will be preserved by a layer of ice for a long time (which will depend on the rate of heat input and will be determined by the thermophysical properties of the rock of the productive and adjacent layers).

Крім того, газові гідрати виконують функцію "цементу" для частинок породи пласта. їх дисоціація призводить до аномально високої пористості та виділення великих мас води |21.In addition, gas hydrates perform the function of "cement" for the formation rock particles. their dissociation leads to abnormally high porosity and release of large masses of water |21.

Зо Тому дисоціація газогідрату внаслідок зниження тиску, підвищення температури або введення інгібіторів може призвести до зниження міцності осадових структур, розущільнення зцементованих гідратом порід та перетворення її на перезволожену нестійку масу. У результаті відбудеться надходження до вибою свердловини разом із водою і газом необмеженої кількості породи, улоеможливлюючи її подальшу експлуатацію. Тому способи, основані на традиційних підходах - дисоціації газових гідратів і вилучення газу, що виділився через свердловину класичної конструкції - будуть малоефективними.Therefore, the dissociation of gas hydrate due to a decrease in pressure, an increase in temperature, or the introduction of inhibitors can lead to a decrease in the strength of sedimentary structures, the loosening of hydrate-cemented rocks and its transformation into an overmoistened unstable mass. As a result, an unlimited amount of rock along with water and gas will enter the wellbore, making its further exploitation possible. Therefore, methods based on traditional approaches - dissociation of gas hydrates and extraction of gas released through a well of classical design - will be ineffective.

Способи, наведені в заявках 5 2008/0088171, УУО 00/47832 ії ВО 2004106857/03 передбачають кар'єрну розробку морських газогідратних покладів шляхом їхнього механічного руйнування. Їх об'єднує те, що об'єктом запропонованих способів є скупчення газових гідратів, розташовані безпосередньо на морському дні. Однак більшість відомих гідратопроявів характеризуються відносно незначним умістом гідрату (газогідрат заповнює пори або є цементом мінеральної частини пласта). Тому ефективність таких способів буде сумнівною.The methods given in the applications 5 2008/0088171, UUO 00/47832 and VO 2004106857/03 provide for quarry development of marine gas hydrate deposits by their mechanical destruction. They are united by the fact that the object of the proposed methods is the accumulation of gas hydrates located directly on the seabed. However, most of the known hydrate occurrences are characterized by a relatively small hydrate content (gas hydrate fills the pores or is the cement of the mineral part of the reservoir). Therefore, the effectiveness of such methods will be questionable.

Як найближчий аналог вибрано який наведено в патенті ОА 109336 |З). Він враховує наведені вище особливості видобування газу із покладів газових гідратів. Даний спосіб передбачає: - розкриття газогідратного пласта горизонтальною свердловиною; - дезінтеграцію породи продуктивного пласта та переведення в склад гідросуміші, починаючи від вибою свердловини шляхом механічного подрібнення у результаті дії затоплених струменів високого тиску суміші води і абразивного матеріалу. Для збільшення об'єму виробки гідромоніторні насадки розміщуються на штангах, які в робочому положенні подовжуються, займають перпендикулярне до осі свердловини положення та, обертаючись навколо неї, разом з буровою колоною поступово рухаються до фронту дезінтеграції породи; - збагачення гідросуміші на газогідрат у результаті гравітаційного осадження частини породи (на деякій відстані від фронту руйнування де енергія струменів згасає); - відбір із виробки і подача (під тиском, вищим за рівноважний гідратоутворення) в сепаратор, розташований на дні моря, попередньо збагаченої на газогідрат гідросуміші для її розділення на потоки: газогідрат, збіднену на газогідрат гідросуміш і породу; - відкачування відібраної в сепараторі породи на дно моря або у відпрацьовану виробку; - подачу відділеного газогідрату по трубопроводу на видобувну платформу;As the closest analogue, the one given in the patent OA 109336 |Z) was chosen. It takes into account the above features of gas extraction from gas hydrate deposits. This method involves: - opening of the gas hydrate layer with a horizontal well; - disintegration of the rock of the productive layer and its conversion into a hydraulic mixture, starting from the drilling of the well by means of mechanical grinding as a result of the action of submerged high-pressure jets of a mixture of water and abrasive material. To increase the volume of production, hydromonitoring nozzles are placed on rods, which in the working position are elongated, occupy a position perpendicular to the axis of the well and, rotating around it, together with the drill string gradually move to the rock disintegration front; - enrichment of the water mixture into gas hydrate as a result of gravitational sedimentation of part of the rock (at some distance from the destruction front, where the energy of the jets fades); - extraction from production and feeding (under pressure higher than equilibrium hydrate formation) to a separator located on the bottom of the sea, a water mixture previously enriched in gas hydrate for its separation into streams: gas hydrate, water mixture depleted in gas hydrate and rock; - pumping of the rock selected in the separator to the bottom of the sea or into the spent product; - supply of separated gas hydrate through the pipeline to the mining platform;

- відбір частини збідненої на газогідрат гідросуміші, додавання до неї морської води і подача під тиском до гідромоніторного пристрою як робочої суміші для руйнування породи; - подачу іншої частини збідненої на газогідрат гідросуміші в море під газозбірний купол по трубі, відкритий кінець якої розташований на деякому рівні вище верхньої межі стабільності газогідрату, де внаслідок її перебування в нерівноважних умовах та теплообміну з морською водою відбувається дисоціація залишку газогідрату на газ і воду; - уловлювання газу, що виділився у результаті дисоціації залишку газогідрату під газозбірний купол та його подачу на видобувну платформу.- selection of a part of the water mixture depleted of gas hydrate, addition of sea water to it and supply under pressure to the hydromonitoring device as a working mixture for rock destruction; - feeding the other part of the gas-hydrate-depleted water mixture into the sea under the gas-collecting dome through a pipe, the open end of which is located at some level above the upper limit of gas-hydrate stability, where due to its stay in non-equilibrium conditions and heat exchange with seawater, the remaining gas-hydrate dissociates into gas and water; - capture of the gas released as a result of the dissociation of the remaining gas hydrate under the gas collecting dome and its supply to the mining platform.

Отже, спосіб, запропонований у патенті ША 109336, передбачає видобуток як цільового продукту технології, переважно газогідрату. Однак саме це і є його недоліком, оскільки на даний час газовидобувний комплекс не має реалізовані технології поводження із газовими гідратами як енергетичною сировиною (їх транспортування, зберігання, регазифікації). Тому конкурентні переваги матиме спосіб розробки газогідратних покладів, який передбачатиме отримання як цільового продукту технології вуглеводневого газу.Therefore, the method proposed in patent SHA 109336 provides for extraction as the target product of the technology, mainly gas hydrate. However, this is precisely its drawback, since currently the gas production complex does not have implemented technologies for handling gas hydrates as energy raw materials (their transportation, storage, regasification). Therefore, the method of developing gas hydrate deposits will have competitive advantages, which will involve obtaining hydrocarbon gas technology as the target product.

В основу корисної моделі поставлена задача - розроблення промислово прийнятного для існуючого рівня техніки способу видобування газу з покладів газових гідратів.The basis of a useful model is the task of developing a method of extracting gas from gas hydrate deposits that is industrially acceptable for the current state of the art.

Для досягнення поставленої задачі у способі видобування газу із покладів газових гідратів, який включає: - розкриття газогідратного пласта горизонтальною свердловиною; - дезінтеграцію породи газогідратного пласта та переведення в склад гідросуміші, починаючи від вибою свердловини, затопленими струменями води високого тиску із домішкою абразивного матеріалу (причому для збільшення об'єму виробки гідромоніторні насадки розміщуються на штангах, які в робочому положенні подовжуються і займають перпендикулярне до осі свердловини положення та, обертаючись навколо неї, разом з буровою колоною поступово рухаються до фронту дезінтеграції породи); - гравітаційне розділення утвореної гідросуміші на деякій відстані від фронту руйнування (де згасає її перемішування); - відбір із виробки і наступне відділення в сепараторі, розташованому на дні моря, цільового продукту, відповідно до корисної моделі цільовим продуктом способу є газ, який отримують уTo achieve the set task in the method of gas extraction from gas hydrate deposits, which includes: - opening of the gas hydrate layer with a horizontal well; - disintegration of the rock of the gas-hydrate layer and its conversion to the composition of the hydraulic mixture, starting from the wellbore, flooded by high-pressure water jets with an admixture of abrasive material (and in order to increase the production volume, the hydromonitoring nozzles are placed on the rods, which in the working position are elongated and occupy a perpendicular to the axis of the well position and, rotating around it, together with the drill string gradually move to the rock disintegration front); - gravitational separation of the formed water mixture at some distance from the destruction front (where its mixing ceases); - selection from production and subsequent separation in a separator located at the bottom of the sea of the target product, according to the useful model, the target product of the method is gas, which is obtained in

Зо результаті дисоціації газового гідрату в процесі дезінтеграції гідратовмісної породи за рахунок енергії, привнесеної у виробку зі струменями води високого тиску. Результатом гравітаційного розділення утвореної гідросуміші є накопичення газу у склепінні виробки звідки він відбирається разом із збідненою на тверду фазу гідросумішшю. При цьому відбір здійснюється у результаті прояву ефекту ерліфту за рахунок надлишкового тиску, створюваного у виробці унаслідок надходження робочої рідини через гідромонітори і дисоціації газового гідрату на газ і воду. Крім того, функцію абразивного матеріалу в гідромоніторних затоплених струменях виконують уламки породи, які потрапляють до них у результаті захоплення частини гідросуміші. Підігрів води високого тиску здійснюють у підігрівачі, розміщеному на морському дні при спалюванні частини газу. При цьому для підтримання процесу горіння повітря подається по трубопроводу з поверхні моря. Продукти горіння компресором відкачуються у море, але перед тим в рекуперативному теплообміннику підігрівають потік видобутого газу для запобігання гідратоутворенню.As a result of gas hydrate dissociation in the process of disintegration of hydrate-containing rock due to the energy introduced into the production with high-pressure water jets. The result of the gravitational separation of the formed aqueous mixture is the accumulation of gas in vaults, from where it is removed together with the aqueous mixture depleted in the solid phase. At the same time, the selection is carried out as a result of the manifestation of the airlift effect due to the excess pressure created in the production as a result of the inflow of the working fluid through the hydromonitors and the dissociation of gas hydrate into gas and water. In addition, the function of abrasive material in hydromonitoring submerged jets is performed by rock fragments that fall into them as a result of capturing part of the hydromixture. High-pressure water is heated in a heater placed on the seabed by burning part of the gas. At the same time, to maintain the combustion process, air is supplied through a pipeline from the surface of the sea. Combustion products are pumped into the sea by the compressor, but before that, the produced gas flow is heated in a recuperative heat exchanger to prevent hydrate formation.

Суть корисної моделі пояснюють креслення, де на Фіг. подано принципову схему способу видобування газу із покладів газових гідратів, де: 1 - гірнича виробка у газогідратному пласті; 2 - осад породи; З - газова шапка; 4 - забірний пристрій; 5 - гідросуміш, збіднена на тверду фазу; 6 - гідромоніторна система; 7 - горизонтальна ділянка свердловини; 8 - трифазний сепаратор розділення гідросуміші; 9 - сепаратор очистки води; 10 - підігрівач; 11 - компресор; 12 - рекуперативний теплообмінник; потоки: І - газ і збіднена на тверду фазу гідросуміш; ІІ - порода;The essence of the useful model is explained by the drawings, where in Fig. a schematic diagram of the method of gas extraction from gas hydrate deposits is given, where: 1 - mining in a gas hydrate layer; 2 - rock sediment; C - gas cap; 4 - intake device; 5 - aqueous mixture, depleted to the solid phase; 6 - hydromonitoring system; 7 - horizontal section of the well; 8 - three-phase separator for separating the aqueous mixture; 9 - water purification separator; 10 - heater; 11 - compressor; 12 - recuperative heat exchanger; streams: I - gas and a water mixture depleted in the solid phase; II - breed;

І - вода; ІМ - лінія відбору газу; М - лінія відведення продуктів згорання; МІ - лінія подачі повітря.And - water; IM - gas selection line; M - combustion products removal line; MI - air supply line.

Спосіб здійснюється таким чином.The method is carried out as follows.

Газогідратний пласт розкривають горизонтальною свердловиною 7. Потім, починаючи від вибою свердловини, за допомогою гідромоніторної системи 6 здійснюється руйнування породи газогідратного пласта для переведення в гідросуміш. У вихідному положенні гідромоніторна система 6 знаходиться в режимі буріння свердловини - штанги з насадками притиснуті до колони (на схемі не показано). Процес починається з того, що до гідромоніторної системи б подається робоча рідина під тиском, штанги з гідромоніторами починають обертатись навколо осі свердловини, струмені високого тиску руйнують прилеглу до колони породу, утворена гідросуміш відбирається через забірний пристрій 4 і надходить до трифазного сепаратора 8.The gas hydrate layer is opened with a horizontal well 7. Then, starting from the wellbore, with the help of the hydromonitoring system 6, the rock of the gas hydrate layer is destroyed for conversion into a hydraulic mixture. In the initial position, the hydromonitoring system 6 is in the well drilling mode - the rods with nozzles are pressed against the column (not shown in the diagram). The process begins with the fact that a working fluid under pressure is supplied to the hydromonitoring system b, the rods with hydromonitors begin to rotate around the axis of the well, high-pressure jets destroy the rock adjacent to the column, the formed hydraulic mixture is withdrawn through the intake device 4 and enters the three-phase separator 8.

Виробка 1 на вибої свердловини поступово розширюється, а гідромоніторні штанги поступово 60 відхиляються від осі свердловини, доки не займуть перпендикулярне до неї положення. Далі дезінтеграція породи відбувається у виробці максимального діаметра. Для цього до обертового руху гідромоніторів на штангах додається рух всієї видобувної системи вздовж осі свердловини.Production 1 at the bottom of the well gradually expands, and the hydromonitoring rods gradually deviate 60 from the axis of the well until they take a position perpendicular to it. Further, disintegration of the rock occurs in the production of the maximum diameter. For this, the movement of the entire mining system along the axis of the well is added to the rotational movement of the hydromonitors on the rods.

Система повільно вилучається зі свердловини, підтримуючи мінімальну відстань між зрізами насадок гідромоніторів і фронтом руйнування породи. Перед подачею на гідромонітори робоча вода (потік ПІ) підігрівається за рахунок енергії частини видобутого газу у підігрівачі 10. Він розташований на морському дні. Для підтримання процесу горіння по лінії МІ з поверхні моря до підігрівача 10 подається повітря.The system is slowly removed from the well, maintaining a minimum distance between the sections of the nozzles of the hydromonitors and the front of the rock destruction. Before being fed to the hydromonitors, the working water (PI flow) is heated due to the energy of part of the produced gas in the heater 10. It is located on the seabed. To maintain the combustion process along the MI line, air is supplied to the heater 10 from the surface of the sea.

Продукти горіння (потік М) від нього прокачуються у морську воду через рекуперативний теплообмінник 12 для підігріву видобутого газу (потік ІМ). з метою запобігання закупорюванню лінії його відбору (потік ІМ) у результаті повторного гідратоутворення. Циркуляція повітря і продуктів горіння газу здійснюється за допомогою компресора 11. При цьому компресор 11 розташовано на лінії між рекуперативним теплообмінником 12 і підігрівачем 10. По лінії всмоктування компресор 11 створює розрідження в камері згорання підігрівача 10, забезпечуючи надходження повітря з поверхні моря по лінії подачі повітря МІ. По лінії нагнітання компресор 11 через рекуперативний теплообмінник 12 здійснює скидання продуктів горіння в море.Combustion products (stream M) are pumped from it into seawater through the recuperative heat exchanger 12 to heat the extracted gas (stream IM). in order to prevent clogging of its selection line (IM flow) as a result of repeated hydrate formation. Circulation of air and gas combustion products is carried out using the compressor 11. In this case, the compressor 11 is located on the line between the recuperative heat exchanger 12 and the heater 10. Along the suction line, the compressor 11 creates a vacuum in the combustion chamber of the heater 10, providing air from the sea surface along the air supply line E. Along the injection line, the compressor 11 discharges the combustion products into the sea through the recuperative heat exchanger 12.

Початковий етап проходки виробки 1 характеризується тим, що із неї до трифазного сепаратора 8 разом із газом відбирається більша частина породи. Це пов'язано з тим, що на цій ділянці вся гідросуміш у виробці піддається дії струменів високого тиску, що призводить до її активного перемішування. Це унеможливлює гравітаційне відділення від неї твердої фази породи.The initial stage of penetration of the production 1 is characterized by the fact that most of the rock is removed from it to the three-phase separator 8 together with the gas. This is due to the fact that in this area the entire hydromix in the production is exposed to the action of high-pressure jets, which leads to its active mixing. This makes it impossible to separate the solid phase of the rock from it by gravity.

Однак, при досягненні деякої довжини виробки, коли сили гравітації перевищать дію затухаючих потоків гідросуміші, почнеться гравітаційне відділення більшої частини твердої фази, а також накопичення в склепінній частині газової шапки. Після цього настає усталений режим відбору продукції (потоку І - газу і збідненої на тверду фазу гідросуміші).However, upon reaching a certain length of the production, when the forces of gravity will exceed the action of the damping flows of the aqueous mixture, the gravitational separation of most of the solid phase will begin, as well as the accumulation in the vaulted part of the gas cap. After that, there is an established mode of product selection (stream I - gas and a water mixture depleted in the solid phase).

Відбір газу і збідненої на тверду фазу гідросуміші (потік І) здійснюється забірним пристроєм 4, який у робочому положенні підіймається до склепіння виробки 1. При цьому частина забірних отворів по його довжині знаходиться на рівні газової шапки 3, а частина - занурена в збіднену на тверду фазу гідросуміш 5. Газ, який виділився у результаті дисоціації газогідрату створює уGas and solid phase-depleted aqueous mixture (flow I) is taken by the intake device 4, which in the working position rises to the vault of the product 1. At the same time, part of the intake holes along its length is at the level of the gas cap 3, and part is immersed in the solid-depleted the phase of the aqueous mixture 5. The gas released as a result of the dissociation of the gas hydrate creates

Зо виробці тиск, який перевищує початковий пластовий. Ще вищим є тиск подачі води до гідромоніторів. При цьому робота гідромоніторів характеризується певним рівнем витрати води.The production pressure exceeds the initial formation pressure. The water supply pressure to hydromonitors is even higher. At the same time, the operation of hydromonitors is characterized by a certain level of water consumption.

Поряд з іншими чинниками ефективність гідравлічного руйнування залежить від рівня перевищення тиску в насадках гідромонітору над пластовим. Виходячи з цього дана система регулюється інтенсивністю відбору продукції зі свердловини (дебітом). При цьому регулюванням тиску відбору також регулюється співвідношення між газовою фазою і гідросумішшю.Along with other factors, the effectiveness of hydraulic fracturing depends on the level of excess pressure in the nozzles of the hydromonitor over the reservoir pressure. Based on this, this system is regulated by the intensity of production selection from the well (throughput). At the same time, adjusting the selection pressure also regulates the ratio between the gas phase and the aqueous mixture.

Оскільки у забірний пристрій надходить як газ, так і гідросуміш, їх подальший сумісний транспорт здійснюється у режимі газліфту.Since both gas and water mixture enter the intake device, their further compatible transport is carried out in the gas lift mode.

Газ і збіднена на тверду фазу гідросуміш (потік Ї) надходить до трифазного сепаратора і розділяється на тверду фазу (потік ІІ), газ (потік ІМ) ії воду з домішкою глинистої фракції породи (потік ІП). Далі тверда фаза (потік ІЇ) видаляється на морське дно чи у відпрацьовану виробку, газ (потік ІМ) подається на видобувну платформу, а вода з домішкою глинистої фракції породи (потік І) надходить до сепаратора очистки води 9 для відділення максимальної кількості твердої фази (потік ІІ). Підготовлена вода підігрівається до необхідного рівня в підігрівачі 10 і подається на гідромонітори.The gas and solid phase-depleted water mixture (flow Y) enters the three-phase separator and is separated into the solid phase (flow II), gas (flow IM) and water with an admixture of the clay fraction of the rock (flow IP). Next, the solid phase (flow II) is removed to the seabed or into the spent production, gas (flow IM) is fed to the mining platform, and water with an admixture of the clay fraction of the rock (flow I) enters the water purification separator 9 to separate the maximum amount of the solid phase ( stream II). The prepared water is heated to the required level in the heater 10 and supplied to the hydromonitors.

Таким чином, запропонований спосіб дозволяє без ускладнень, пов'язаних із винесенням породи або самоконсервацією продуктивного пласта, здійснювати видобування газу із покладів газових гідратів. Крім того, даний спосіб відповідає існуючому рівню розвитку техніки газовидобувної галузі.Thus, the proposed method makes it possible to extract gas from gas hydrate deposits without complications associated with rock removal or self-preservation of the productive layer. In addition, this method corresponds to the existing level of development of technology in the gas production industry.

Джерела інформації: 1. Способьї разработки газогидратньїх месторождений/ К.С. Басниев. В.В. Кульчицкий, А.В.Sources of information: 1. Capable of developing gas hydrate deposits/ K.S. Basniev. V.V. Kulchytskyi, A.V.

Щебетов, А.В Нифантов// Газовая промьішленность. -М.: - 2006. - Мо 7. - С. 22-24. 2. КмепмоїЇдеп К.А. Сав Нуагаіез-деоіодіса! регересіїмез апа діоба! снапде// НеУу. Сеорпувісв. - 1993. - Мої. 31. - Р. 173-187. 3. Патент України на винахід Мо 109336. Спосіб розробки морських газогідратних покладів/Shchebetov, A.V. Nyfantov// Gas industry. - M.: - 2006. - Mo. 7. - P. 22-24. 2. KmepmoiYidep K.A. Sav Nuagaiez-deiodisa! regeresiimez apa dioba! snapde// NoUu. Seorpuvisv. - 1993. - Mine. 31. - R. 173-187. 3. Patent of Ukraine for the invention No. 109336. Method of development of marine gas hydrate deposits/

Педченко Л.О., Педченко Н.М., Педченко М.М.; заявник і власник патенту Педченко М.М. - Мо а2014 00539; опубл. 10. 08. 2015; Бюл. Мо 15,2015р.-7 с.Pedchenko L.O., Pedchenko N.M., Pedchenko M.M.; applicant and patent owner M.M. Pedchenko - Mo a2014 00539; published 10. 08. 2015; Bul. May 15, 2015 - 7 p.

Claims (3)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІUSEFUL MODEL FORMULA 1. Спосіб видобування газу із покладів газових гідратів, що включає: розкриття газогідратного пласта горизонтальною свердловиною; дезінтеграцію породи газогідратного пласта, починаючи від вибою свердловини, затопленими струменями води високого тиску із домішкою абразивного матеріалу (причому для збільшення об'єму виробки гідромоніторні насадки розмішуються на штангах, які в робочому положенні подовжуються і займають перпендикулярне до осі свердловини положення та, обертаючись навколо неї, разом з буровою колоною поступово рухаються до фронту дезінтеграції породи); гравітаційне розділення утвореної гідросуміші на деякій відстані від фронту руйнування де згасає енергія потоків і її перемішування уповільнюється; відбір із виробки і наступне відділення в сепараторі, розташованому на дні моря, цільового продукту, який відрізняється тим, що цільовим продуктом технології є газ, який отримують у результаті плавлення газового гідрату у процесі дезінтеграції гідратовмісної породи за рахунок теплової енергії, привнесеної у виробку зі струменями води високого тиску, яка нагрівається у підігріванні, розміщеному на морському дні, у результаті спалювання частини видобутого газу, причому для підтримання процесу горіння газу у підігрівачі повітря подається компресором з надводного забірника по трубопроводу подачі повітря, а продукти горіння з підігрівача відкачуються у морську воду через рекуперативний теплообмінник для підігріву видобутого газу з метою запобігання закупорюванню лінії його відбору у результаті повторного гідратоутворення.1. The method of extracting gas from gas hydrate deposits, which includes: opening of the gas hydrate layer with a horizontal well; disintegration of the rock of the gas-hydrate layer, starting from the wellbore, with flooded jets of high-pressure water with an admixture of abrasive material (and in order to increase the production volume, the hydromonitoring nozzles are stirred on the rods, which in the working position are elongated and occupy a position perpendicular to the axis of the well and, rotating around it , together with the drill string gradually move to the rock disintegration front); gravitational separation of the formed water mixture at some distance from the destruction front, where the energy of the flows fades and its mixing slows down; selection from production and subsequent separation in a separator located at the bottom of the sea of the target product, which differs in that the target product of the technology is gas, which is obtained as a result of the melting of gas hydrate in the process of disintegration of the hydrate-containing rock due to thermal energy introduced into the production with jets high-pressure water, which is heated in a heater located on the seabed, as a result of burning part of the produced gas, and to maintain the process of gas combustion in the heater, air is supplied by a compressor from an above-water intake through the air supply pipeline, and combustion products from the heater are pumped into seawater through recuperative heat exchanger for heating the produced gas in order to prevent clogging of the line of its selection as a result of repeated hydrate formation. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що функцію абразивного матеріалу в гідромоніторних затоплених струменях виконують уламки породи, які захоплюються цими струменями разом із гідросумішшю на ділянці від зрізу насадки гідромоніторів до контакту з гідратовмісною породою пласта.2. The method according to claim 1, which differs in that the function of the abrasive material in hydromonitor submerged jets is performed by rock fragments that are captured by these jets together with the hydraulic mixture in the area from the cut of the nozzle of the hydromonitors to the contact with the hydrate-bearing rock of the formation. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що у результаті гравітаційного розділення гідросуміш збіднюється на основну частину твердої фази, яка осідає на дно виробки, і газ, який накопичується в її склепінні, крім того, виділення газу, у результаті плавлення газового гідрату, і надходження у виробку робочої високонапірної рідини створює у ній надлишковий тиск, який використовується для видобутку газу і частини збідненої на тверду фазу гідросуміші (для Зо забезпечення циркуляції води) за рахунок ефекту газліфта.3. The method according to claim 1, which differs in that, as a result of gravity separation, the aqueous mixture is depleted into the main part of the solid phase, which settles to the bottom of the product, and gas, which accumulates in its vault, in addition, the release of gas, as a result of the melting of gas hydrate , and the entry of working high-pressure fluid into the production creates an excess pressure in it, which is used to extract gas and part of the water mixture depleted to the solid phase (to ensure water circulation) due to the gas lift effect.
UAU201905107U 2019-05-14 2019-05-14 METHOD OF GAS EXTRACTION FROM GAS HYDRATES UA137639U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201905107U UA137639U (en) 2019-05-14 2019-05-14 METHOD OF GAS EXTRACTION FROM GAS HYDRATES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201905107U UA137639U (en) 2019-05-14 2019-05-14 METHOD OF GAS EXTRACTION FROM GAS HYDRATES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA137639U true UA137639U (en) 2019-10-25

Family

ID=71113352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU201905107U UA137639U (en) 2019-05-14 2019-05-14 METHOD OF GAS EXTRACTION FROM GAS HYDRATES

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA137639U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2263774C2 (en) Mehtod for obtaining hydrocarbons from rock rich in organic compounds
CN105625998B (en) A kind of reverse recovery method of sea bed gas hydrate stabilized zone and its winning apparatus
Crawford et al. Carbon dioxide-a multipurpose additive for effective well stimulation
US8464971B1 (en) Fracture water treatment method and system
CA2754356C (en) Method for producing natural gas from hydrocarbon hydrates while simultaneously storing carbon dioxide in geological formations
CN108868736B (en) double-L well structure and method for exploiting marine hydrate reservoir by fracturing
US20120145388A1 (en) In Situ Process to Recover Methane Gas from Hydrates
CN107489412B (en) Submarine shallow natural gas hydrate underground in-situ real-time separation backfill system
CN102947539A (en) Conduction convection reflux retorting process
CN106437657A (en) Method for modifying and exploiting oil shale in situ through fluid
CN106837260A (en) A kind of method and device of utilization stratum hot brine stimulation for natural gas hydrate dissociation
RU2011148494A (en) METHOD FOR PRODUCING NATURAL GAS FROM HYDROGEN DEPOSITS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2322586C2 (en) Method for methane removal from coal deposit seams
Pedchenko et al. Technological complex for production, transportation and storage of gas from the offshore gas and gas hydrates fields
UA137639U (en) METHOD OF GAS EXTRACTION FROM GAS HYDRATES
UA122631C2 (en) METHOD OF GAS EXTRACTION FROM GAS HYDRATES
CN108661607B (en) Method for flushing and exploiting marine natural gas hydrate reservoir by coupling crushing solution
RU2250365C2 (en) Method for extraction of gas-hydrate deposit
CN206694001U (en) A kind of device using stratum hot brine stimulation for natural gas hydrate dissociation
PEDCHENKO et al. DEVELOPMENT OF GAS HYDRATE DEPOSITS AND STORAGE OF GAS IN THE FORM OF GAS HYDRATES
US11952869B1 (en) High-efficiency yield-increasing exploitation method for natural gas hydrates
CN103429698B (en) Alkane sulfonic acid microcapsules and their purposes in deep-well
EP2904066B1 (en) A method for recovering oil
CN114135257B (en) CO 2 Method for manufacturing drive injection production coupling time rate plate
CN113137219B (en) Method for developing natural gas hydrate by injecting air