DE19849337A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Fördern von Erdgas aus Gashydratlagerstätten - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Fördern von Erdgas aus Gashydratlagerstätten

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    • E21B43/168—Injecting a gaseous medium

Abstract

Verfahren zum Fördern von Erdgas aus Gashydratlagerstätten, wobei in die Gashydratlagerstätte Methanol oder ein Methanol-haltiges Gemisch eingebracht und das dadurch entstehende Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisch geöffnet wird. DOLLAR A Dies geschieht mittels einer Vorrichtung, bestehend aus DOLLAR A - Mitteln zum Einbringen von Methanol oder einem Methanol-haltigen Gemisch in die Gashydratlagerstätte, und DOLLAR A - Mitteln zum Fördern des durch die Einbringung des Methanols oder Methanol-haltigen Gemisches in die Gashydratlagerstätte entstehenden Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisches. DOLLAR A Das in die Gashydratlagerstätte eingebrachte Methanol oder Methanol-haltige Gemisch kann in gasförmiger oder flüssiger Form in die Gashydratlagerstätte eingebracht werden. Es wird in vorteilhafter Weise aus dem geförderten Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisch abgetrennt und wieder in die Gashydratlagerstätte eingebracht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Fördern von Erdgas aus Gashydratlagerstätten.
Gashydrate stellen eine feste Verbindung von Gas und Wasser unter niedriger Temperatur und hohem Druck dar. Sie bestehen zu mindestens 90% aus Methan und gefrorenem Wasser. Die Wassermoleküle liegen jedoch nicht als gewöhnliche Eiskristalle vor, sondern bilden winzige Käfige, in denen das Methan eingeschlossen ist. Der hohe Methangehalt läßt diese eisartige Verbindung, die chemisch zu den Clathraten gerechnet wird, wie Erdgas verbrennen. Gashydrate bergen, da in 1 m3 festem Gashydrat 163 m3 Methangas gespeichert sind, mehr Energie als alle bekannten Öl- und Kohlevorkommen.
Bei den bekannten Gashydratvorkommen handelt es sich um dicke Eislagen ca. 180 m unter dem Meeresboden. An manchen Stellen lagern jedoch auch Brocken ausgefällten Gashydrats auf dem Meeresboden. Die Gesamtfläche, auf der mit Gashydratvorkommen vor Nordwesteuropa zu rechnen ist, wird auf ca. 430 km2 geschätzt. Die weltweiten Gashydratvorkommen belaufen sich nach Schätzungen auf 3 bis 7600 Brd. m3. Die darin gespeicherte Energie übertrifft alle bekannten Kohle-, Erdöl- sowie Erdgasvorkommen um mindestens das Doppelte.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Fördern von Erdgas aus Gashydratlagerstätten anzugeben, mittels dessen bzw. mittels der eine kostengünstige Möglichkeit der Erdgasförderung gegeben ist.
Dies wird entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Fördern von Erdgas aus Gashydratlagerstätten dadurch erreicht, daß in die Gashydratlagerstätte Methanol oder ein Methanol-haltiges Gemisch eingebracht und das dadurch entstehende Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisch gefördert wird.
Durch das Einbringen des Methanols oder Methanol-haltigen Gasgemisches in die Gashydratlagerstätte wird das Hydrat aufgelöst und das in ihm gebundene Gas freigesetzt. Nunmehr kann das entstandene Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisch gefördert und der Weiterverarbeitung zugeführt werden.
Die Abtrennung des Erdgas aus dem geförderten Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisch kann bspw. mittels der Schwerkraft in einem Abscheider oder mittels eines Zentrifugalabscheiders erfolgen.
Das in die Gashydratlagerstätte einzubringende Methanol oder Methanol-haltige Gemisch kann in gasförmiger oder flüssiger Form in die Gashydratlagerstätte eingebracht werden. Der Druck des einzubringenden Methanols oder Methanol­ haltigen Gasgemisches hängt von dem Druck in der Lagerstätte ab.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Fördern von Erdgas aus Gashydratlager­ stätten weiterbildend wird vorgeschlagen, daß das Methanol oder Methanol-haltige Gemisch aus dem geförderten Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisch abgetrennt wird.
Hierbei kann die Abtrennung des Methanols oder Methanol-haltigen Gasgemisches mittels einer ein- oder mehrstufigen Destillation, ein- oder mehrstufigen permeativen Trennung und/oder einer ein- oder mehrstufigen adsorptiven Trennung erfolgen. Das so aus dem geförderten Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisch abgetrennte Methanol oder Methanol-haltige Gasgemisch wird vorzugsweise wieder in Gashydratlagerstätten eingebracht. Mittels dieser Verfahrensweise können das verwendete Methanol oder Methanol-haltige Gasgemisch im Kreislauf gefahren und so die Betriebskosten verringert werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist zum einen Mittel zum Einbringen von Methanol oder Methanol-haltigen Gasgemisch in Gashydratlagerstätten und zum anderen Mittel zum Fördern des durch die Einbringung des Methanols oder Methanol­ haltigen Gasgemisches in die Gashydratlagerstätten entstehenden Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisches auf.
Hierbei können die Mittel zum Einbringen von Methanol oder einem Methanol-haltigen Gemisch in die Gashydratlagerstätte als wenigstens eine in die Gashydratlagerstätte niedergebrachte Bohrung und die Mittel zum Fördern des durch die Einbringung des Methanols oder Methanol-haltigen Gemisches in die Gashydratlagerstätte entstehenden Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisches als wenigstens eine weitere in die Gashydratlagerstätte niedergebrachte Bohrung ausgebildet seien.
Alternativ dazu können die Mittel zum Einbringen von Methanol oder einem Methanol­ haltigem Gemisch in die Gashydratlagerstätte und die Mittel zum Fördern des durch die Einbringung des Methanols oder Methanol-haltigen Gemisches in die Gashydratlagerstätte entstehenden Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisches als wenigstens eine in die Gashydratlagerstätte niedergebrachte (gemeinsame) Bohrung ausgebildet sein. Hierbei kann über ein Zentralrohr der Bohrung das Methanol oder Methanol-haltige Gemisch in die Gashydratlagerstätte eingebracht und über den Mantelraum der Bohrung das Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisch aus der Gashydratlagerstätte gefördert werden. Der umgekehrte Fall ist jedoch auch möglich; also die Förderung des Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisches aus der Gashydratlagerstätte über das Zentralrohr der Bohrung bei gleichzeitigem Einbringen des Methanols oder Methanol-haltigem Gemisches in die Gashydratlagerstätte über den Mantelraum der Bohrung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fördern von Erdgas aus Gashydratlager­ stätten weiterbildend wird vorgeschlagen, daß sie Mittel zum Abtrennen des Erdgases aus dem geförderten Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisches aufweist. Zusätzlich oder alternativ können Mittel zum Abtrennen des Methanols oder Methanol-haltigem Gemisches aus dem geförderten Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisches vorgesehen werden.
Die genannten Mittel zum Abtrennen des Methanols bzw. Methanol-haltigen Gemisches können hierbei als ein- oder mehrstufiger Destillationsprozeß, ein- oder mehrstufiger permeativer Trennprozeß und/oder ein- oder mehrstufiger adsorptiver Trennprozeß ausgebildet sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fördern von Erdgas aus Gashydratlagerstätten schaffen eine kostengünstige Möglichkeit, Gashydratlagerstätten auszubeuten.

Claims (13)

1. Verfahren zum Fördern von Erdgas aus Gashydratlagerstätten, dadurch gekennzeichnet, daß in die Gashydratlagerstätte Methanol oder ein Methanol­ haltiges Gemisch eingebracht und das dadurch entstehende Methanöl-Erdgas-Wasser-Gemisch gefördert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erdgas aus dem geförderten Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisch abgetrennt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Gashydratlagerstätte eingebrachte Methanol oder Methanol-haltige Gemisch in gasförmiger oder flüssiger Form in die Gashydratlagerstätte eingebracht wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Methanol oder Methanol-haltige Gemisch aus dem geförderten Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisch abgetrennt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung des Methanols oder Methanol-haltigen Gemisches aus dem geförderten Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisch mittels einer ein- oder mehrstufigen Destillation und/oder einer ein- oder mehrstufigen permeativen Trennung und/oder einer ein- oder mehrstufigen adsorptiven Trennung erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem geförderten Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisch abgetrennte Methanol oder Methanol-haltige Gemisch wieder in die Gashydratlagerstätte eingebracht wird.
7. Vorrichtung zum Fördern von Erdgas aus Gashydratlagerstätten, gekennzeichnet durch
  • - Mittel zum Einbringen von Methanol oder einem Methanol-haltigen Gemisch in die Gashydratlagerstätte, und
  • - Mittel zum Fördern des durch die Einbringung des Methanols oder Methanol­ haltigen Gemisches in die Gashydratlagerstätte entstehenden Methanol- Erdgas-Wasser-Gemisches.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einbringen von Methanol oder einem Methanol-haltigen Gemisch in die Gashydratlagerstätte als wenigstens eine in die Gashydratlagerstätte niedergebrachte Bohrung und die Mittel zum Fördern des durch die Einbringung des Methanols oder Methanol-haltigen Gemisches in die Gashydratlagerstätte entstehenden Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisches als wenigstens eine weitere in die Gashydratlagerstätte niedergebrachte Bohrung ausgebildet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einbringen von Methanol oder einem Methanol-haltigen Gemisch in die Gashydratlagerstätte und die Mittel zum Fördern des durch die Einbringung des Methanols oder Methanol-haltigen Gemisches in die Gashydratlagerstätte entstehenden Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisches als wenigstens eine in die Gashydratlagerstätte niedergebrachte gemeinsame Bohrung ausgebildet sind, wobei über ein Zentralrohr der Bohrung das Methanol oder Methanol-haltige Gemisch in die Gashydratlagerstätte eingebracht und über den Mantelraum der Bohrung das Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisch aus der Gashydratlagerstätte gefördert wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einbringen von Methanol oder einem Methanol-haltigen Gemisch in die Gashydratlagerstätte und die Mittel zum Fördern des durch die Einbringung des Methanols oder Methanol-haltigen Gemisches in die Gashydratlagerstätte entstehenden Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisches als wenigstens eine in die Gashydratlagerstätte niedergebrachte gemeinsame Bohrung ausgebildet sind, wobei über ein Zentralrohr der Bohrung das Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisch aus der Gashydratlagerstätte gefördert und über den Mantelraum der Bohrung das Methanol oder Methanol-haltige Gemisch in die Gashydratlagerstätte eingebracht wird.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Abtrennen des Erdgases aus dem geförderten Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisch vorgesehen sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Abtrennen des Methanols oder Methanol-haltigen Gemisches aus dem geförderten Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisch vorgesehen sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Abtrennen des Methanols oder Methanol-haltigen Gemisches aus dem geförderten Methanol-Erdgas-Wasser-Gemisch als ein ein- oder mehrstufiger Destillationsprozeß und/oder ein ein- oder mehrstufiger permeativer Trennprozeß und/oder ein ein- oder mehrstufiger adsorptiver Trennprozeß ausgebildet sind.
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