JP6335605B2 - Gas recovery device and gas recovery method - Google Patents

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Description

本発明は、メタンガスの回収を行うガス回収装置、ガス回収方法、およびガス回収方法によって回収されるメタンガスに関する。   The present invention relates to a gas recovery device that recovers methane gas, a gas recovery method, and methane gas recovered by the gas recovery method.

従来から、メタンガスを主成分とした天然ガスをガス層から採掘し、エネルギー資源として商業的に利用している。メタンガスは石油や石炭と比較して燃焼時の二酸化炭素排出量が小さく、地球温暖化対策の観点から非常に有効なエネルギー資源である。   Conventionally, natural gas mainly composed of methane gas is extracted from the gas layer and used commercially as an energy resource. Methane gas is a very effective energy resource from the viewpoint of global warming countermeasures because it emits less carbon dioxide during combustion than oil and coal.

ところで現在、このメタンガスが多く含まれる有望なエネルギー資源として、メタンハイドレートが注目されている。このメタンハイドレートは、メタンを中心に周囲が水分子によって囲まれた包接水和物であり、低温、高圧の環境下で存在するものである。そして、このメタンハイドレートは海底面下数百メートルの砂質層等に存在している。   By the way, methane hydrate is attracting attention as a promising energy resource containing a large amount of methane gas. This methane hydrate is a clathrate hydrate surrounded by water molecules around methane, and exists in a low temperature and high pressure environment. And this methane hydrate exists in the sandy layer etc. of several hundred meters below the sea bottom.

このようなメタンハイドレートからメタンガスを回収する方法としては、メタンハイドレートを含む層まで延びる生産井内の水を吸い上げることでメタンハイドレートを減圧し、メタンハイドレートを分解してメタンガスの回収を行う減圧法が知られている(例えば、特許文献1)。   As a method of recovering methane gas from such methane hydrate, methane hydrate is decompressed by sucking up water in the production well extending to the layer containing methane hydrate, and methane hydrate is decomposed to recover methane gas. A decompression method is known (for example, Patent Document 1).

また、メタンハイドレートからメタンガスを回収する他の方法としては、生産井を通じてメタンハイドレートを含む層内に温水等を注入して加熱し、メタンハイドレートを分解してメタンガスの回収を行う加熱法が知られている(例えば、特許文献2)。   Another method for recovering methane gas from methane hydrate is a heating method in which hot water or the like is injected into a layer containing methane hydrate through a production well and heated, and the methane hydrate is decomposed to recover methane gas. Is known (for example, Patent Document 2).

特開2010−261252号公報JP 2010-261252 A 特許第3914994号公報Japanese Patent No. 3914994

しかしながら、上述したような減圧法、加熱法のいずれの方法を用いて生産井からメタンガスの回収を行う場合であっても、メタンガスとともに、海底(又は湖底)の砂や水が産出されてしまう。そして、このように砂や水が混じったメタンガスを洋上や陸上まで吸い上げた後に、メタンガスを分離する場合には手間を要し、コストアップにつながる。さらに、砂や水が混じったメタンガスを吸い上げる管の距離が長くなると、途中で砂によって管内が閉塞されてしまう可能性があり、継続的にメタンガスの回収を行うことが難しい。   However, even when methane gas is recovered from the production well using any one of the above-described decompression method and heating method, sand and water on the seabed (or lake bottom) are produced together with the methane gas. Then, after the methane gas mixed with sand and water is sucked up to the ocean or the land, separating the methane gas is time-consuming and leads to an increase in cost. Furthermore, if the distance of the pipe that sucks up the methane gas mixed with sand and water becomes long, the inside of the pipe may be blocked by the sand, and it is difficult to continuously recover the methane gas.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、コストを抑えつつ、メタンガスの継続的な回収が可能なガス回収装置、ガス回収方法、および、ガス回収方法で回収されるメタンガスを提供する。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances. The gas recovery device, the gas recovery method, and the methane gas recovered by the gas recovery method are capable of continuously recovering methane gas while suppressing the cost. provide.

本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
即ち、本発明の一の態様に係るガス回収装置は、海底又は湖底に設けられた生産井を通じて、該海底又は湖底に存在するメタンハイドレートからメタンガスを回収するガス回収装置であって、前記生産井内に挿入されて、前記メタンハイドレート中の前記メタンガス、水、及び砂を含む混合流体を吸い込む吸込管と、前記海底又は湖底の水面下に設けられて前記吸込管に接続され、前記混合流体が導入されて該混合流体から前記メタンガス、水、及び砂を比重差によって互いに分離する分離装置と、前記分離装置に接続されて該分離装置内の減圧を行う減圧部と、を備え、前記分離装置は、前記吸込管の一端部が接続されて鉛直方向に沿って延びる空間を画成する第一気体分離部と、前記第一気体分離部の上部で前記空間に連通して該第一気体分離部内の前記メタンガスを回収する第一回収部と、前記海底又は湖底に沿って延びる管状部材を有する固体分離部と、前記管状部材に連通するとともに、前記第一気体分離部の下部に連通する接続部と、を有することを特徴としている。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
That is, the gas recovery device according to one aspect of the present invention is a gas recovery device that recovers methane gas from methane hydrate present on the seabed or lake bottom through a production well provided on the seabed or lake bottom, wherein the production A suction pipe that is inserted into a well and sucks a mixed fluid containing the methane gas, water, and sand in the methane hydrate , and is provided below the surface of the seabed or lake bottom and connected to the suction pipe, and the mixed fluid A separation device that separates the methane gas, water, and sand from the mixed fluid from each other by a specific gravity difference, and a decompression unit that is connected to the separation device and depressurizes the separation device. device includes a first gas separation section defining a space in which one end of the suction tube extends along the vertical direction are connected, said one stroke to communicate with the space at the top of the first gas separation section A first recovery part for recovering the methane gas in the separation part, a solid separation part having a tubular member extending along the seabed or lake bottom, and a lower part of the first gas separation part. And a connecting portion.

このようなガス回収装置によれば、分離装置が減圧部によって減圧されることで、この分離装置を介して生産井内が減圧されるため、いわゆる減圧法によってメタンハイドレートの分解が行われ、メタンガスが生じる。そして、このメタンガスが水及び砂とともに混合流体として分離装置に導入される。ここで、分離装置は水面下に設けられており、吸込管を通じて混合流体を水面上や陸上まで吸い上げる必要がなく、水面下で混合流体の分離を行ってメタンガスのみを水面上に回収することが可能となる。
また、この分離装置では、第一気体分離部が鉛直方向に延びる空間を画成していることで、空間内で混合流体からメタンガスのみを比重差によって分離し、第一気体分離部の上部に集めることが可能となる。よって、第一回収部を通じてメタンガスのみを回収することができる。
さらに、固体分離部は海底又は湖底に沿って延びる管状部材を有しているため、この管状部材に第一気体分離部からの混合流体が流入すると、混合流体が管状部材を流通する間に、砂が管状部材の内部で比重差によって沈降することで砂が混合流体から分離される。
According to such a gas recovery device, the pressure in the separation device is reduced by the pressure reduction unit, so that the production well is reduced in pressure through the separation device, so that methane hydrate is decomposed by a so-called pressure reduction method, and methane gas Occurs. And this methane gas is introduce | transduced into a separation apparatus with water and sand as a mixed fluid. Here, the separation device is provided under the surface of the water, and it is not necessary to suck the mixed fluid up to the surface of the water or to the land through the suction pipe, and the separation of the mixed fluid under the surface of the water can recover only the methane gas on the surface of the water. It becomes possible.
Further, in this separation device, since the first gas separation part defines a space extending in the vertical direction, only the methane gas is separated from the mixed fluid by a specific gravity difference in the space, and the first gas separation part is disposed above the first gas separation part. It becomes possible to collect. Therefore, only methane gas can be recovered through the first recovery unit.
Furthermore, since the solid separation part has a tubular member extending along the seabed or the lake bottom, when the mixed fluid from the first gas separation part flows into the tubular member, the mixed fluid flows through the tubular member, The sand is separated from the mixed fluid by the sand settling inside the tubular member due to the specific gravity difference.

また、上記のガス回収装置における前記管状部材は、複数が設けられ、複数の前記管状部材は、各々が前記接続部から分岐するように該接続部に接続されていてもよい。   Moreover, the said tubular member in said gas recovery apparatus may be provided with two or more, and the said some tubular member may be connected to this connection part so that each may branch from the said connection part.

このように固体分離部では、管状部材が接続部から複数に分岐するように設けられている。このため、第一気体分離部を通過した混合流体が各々の管状部材に分岐して流通することになる。よって、管状部材が一つのみ設けられている場合に比べて、各々の管状部材を流通する混合流体の流速を遅くすることができる。
この結果、混合流体が固体分離部を通過する時間を長くすることができ、砂の沈降時間を長くできる。よって、管状部材の長さを短くしても十分な砂の沈降時間を確保することができるため、管状部材の長さを短くすることでコンパクト化を図ることができる。また、管状部材を複数設けることで、管状部材が一つのみ設けられている場合に比べて、各々の管状部材の管径を小さくすることが可能となる。この結果、固体分離部の水圧に対する耐圧性を高めることができる。そして、耐圧性の向上にともなって、管状部材の肉厚を小さくすることができ、コストの低減につながる。
Thus, in the solid separation part, the tubular member is provided so as to branch into a plurality from the connection part. For this reason, the mixed fluid that has passed through the first gas separation section branches and flows to each tubular member. Therefore, compared with the case where only one tubular member is provided, the flow rate of the mixed fluid flowing through each tubular member can be reduced.
As a result, the time for the mixed fluid to pass through the solid separation part can be lengthened, and the sedimentation time of sand can be lengthened. Therefore, even if the length of the tubular member is shortened, a sufficient sand settling time can be ensured, so that the compactness can be achieved by shortening the length of the tubular member. In addition, by providing a plurality of tubular members, the tube diameter of each tubular member can be made smaller than when only one tubular member is provided. As a result, the pressure resistance against the water pressure of the solid separation unit can be enhanced. As the pressure resistance is improved, the thickness of the tubular member can be reduced, leading to cost reduction.

また、上記のガス回収装置は、前記管状部材における前記第一気体分離部から離間する側の一端部に連通するとともに、前記海底又は湖底に沿って延びる空間を画成する第二気体分離部と、前記第二気体分離部の上部で前記空間に連通して該第二気体分離部内の前記メタンガスを回収する第二回収部と、をさらに備えていてもよい。   The gas recovery device includes a second gas separation unit that communicates with one end of the tubular member on the side away from the first gas separation unit, and that defines a space extending along the seabed or lake bottom. And a second recovery portion that communicates with the space above the second gas separation portion and recovers the methane gas in the second gas separation portion.

このような第二気体分離部を設けることで、固体分離部を通過した混合流体を海底又は湖底に沿って流通させ、分離時間を稼ぎながら混合流体中に残存するメタンガスを比重差によって分離し、第二気体分離部の上部に集めることが可能となる。さらにこのメタンガスを、第二回収部を通じて回収することが可能となる。   By providing such a second gas separation unit, the mixed fluid that has passed through the solid separation unit is circulated along the seabed or lake bottom, and the methane gas remaining in the mixed fluid is separated by a specific gravity difference while increasing the separation time, It becomes possible to collect in the upper part of a 2nd gas separation part. Furthermore, this methane gas can be recovered through the second recovery unit.

さらに、上記のガス回収装置は、前記管状部材における前記一端部に接続されて、該管状部材の内部に前記接続部に向かって水を流入させる第一フラッシング管、及び、該第一フラッシング管を開閉する第一開閉装置と、前記接続部に接続されて、該接続部の内部に該接続部に向かって水を流入させる第二フラッシング管、及び、該第二フラッシング管を開閉する第二開閉装置と、前記第二フラッシング管が接続された位置とは異なる位置で前記接続部に設けられ、該接続部に流入した前記水を排出させる排出部と、をさらに備えていてもよい。   Further, the gas recovery apparatus includes a first flushing pipe connected to the one end portion of the tubular member and allowing water to flow into the tubular member toward the connection portion, and the first flushing pipe. A first opening and closing device that opens and closes; a second flushing pipe that is connected to the connection part and allows water to flow into the connection part toward the connection part; and a second opening and closing part that opens and closes the second flushing pipe The apparatus may further include a discharge portion that is provided in the connection portion at a position different from the position where the second flushing pipe is connected and discharges the water that has flowed into the connection portion.

このように第一フラッシング管、第二フラッシング管、及び排出部が設けられているため、第一開閉装置によって第一フラッシング管を開放することで管状部材、即ち、固体分離部に水を流入させることができる。よって、管状部材の内部で沈降した砂を接続部に向かって水とともに押し流すことが可能となる。その後、第二開閉装置によって第二フラッシング管を開放することで接続部に水を流入させ、この水とともに排出部によって接続部内の砂を排出することが可能となる。即ち、フラッシングによって砂を分離装置から排出することができる。   Since the first flushing tube, the second flushing tube, and the discharge portion are provided in this way, the first flushing tube is opened by the first opening / closing device, thereby allowing water to flow into the tubular member, that is, the solid separation portion. be able to. Therefore, the sand that has settled inside the tubular member can be washed away together with water toward the connecting portion. Thereafter, the second flushing pipe is opened by the second opening / closing device to allow water to flow into the connecting portion, and the sand in the connecting portion can be discharged by the discharging portion together with this water. That is, sand can be discharged from the separation device by flushing.

また、上記のガス回収装置では、前記第一フラッシング管及び前記第二フラッシング管は前記減圧部に接続され、該減圧部の動力によって、前記水を前記管状部材及び前記接続部の内部に流入させてもよい。   In the gas recovery apparatus, the first flushing pipe and the second flushing pipe are connected to the decompression section, and the water is caused to flow into the tubular member and the connection section by the power of the decompression section. May be.

このように減圧部の動力を利用して分離装置内のフラッシングを行うことができ、別途で固体分離部及び接続部に水を送り込むポンプ等を設ける必要がなくなる。   In this manner, the flushing in the separation device can be performed using the power of the decompression unit, and there is no need to separately provide a pump for feeding water to the solid separation unit and the connection unit.

さらに、上記のガス回収装置は、前記生産井内に設置され、該生産井からの前記混合流体を積極的に前記分離装置へ向けて前記吸込管に吸い込ませる吸込補助部をさらに備えていてもよい。   Furthermore, the gas recovery device may further include a suction auxiliary unit that is installed in the production well and actively sucks the mixed fluid from the production well toward the separation device into the suction pipe. .

このような吸込補助部によって、生産井からの混合流体を積極的に、強制的に分離装置に導入することができる。よって、吸込管内で砂が滞留し、吸込管を閉塞してしまうことを抑制できる。   With such a suction auxiliary part, the mixed fluid from the production well can be positively and forcibly introduced into the separation device. Therefore, it can suppress that sand accumulates in a suction pipe and obstruct | occludes a suction pipe.

前記吸込補助部は、前記吸込管に挿入されて軸線を中心とした棒状に延びる本体部、及び、前記本体部の外周面から突出して設けられ、前記軸線の方向に向かって螺旋状に形成された羽根部を有するオーガーと、前記本体部を前記軸線回りに回転可能に支持する駆動部と、を有していてもよい。   The suction auxiliary portion is inserted into the suction pipe and extends in a rod shape centered on the axis, and is provided to protrude from the outer peripheral surface of the main body, and is formed in a spiral shape toward the axis. An auger having a blade portion, and a drive portion that rotatably supports the main body portion around the axis.

このような吸込補助部によって、オーガーを回転させ、オーガーにおける羽根部の回転に応じて生産井内の砂を上方に持ち上げるようにして、吸込管での砂の吸い込みを促進することができる。   By such an auxiliary suction portion, the auger can be rotated, and the sand in the production well can be lifted upward in accordance with the rotation of the blade portion of the auger, so that the suction of the sand in the suction pipe can be promoted.

前記吸込補助部は、前記生産井に挿入された噴出管と、前記第一回収部に接続されて前記メタンガスが流通する流通管と、前記吸込管と前記流通管とを接続するとともに、前記メタンガスを、前記噴出管を通じて前記生産井内に吹き込む噴出装置と、を有していてもよい。   The suction auxiliary part connects the ejection pipe inserted into the production well, the flow pipe connected to the first recovery part and through which the methane gas flows, the suction pipe and the flow pipe, and the methane gas And a jetting device that blows into the production well through the jetting pipe.

このような吸込補助部によって、第一気体分離部から第一回収部によって回収したメタンガスを生産井内に吹き込むことで、生産井内の砂を撹拌し、吸込管による砂の吸い込み量を増大させることができる。   By blowing the methane gas recovered by the first recovery unit from the first gas separation unit into the production well by such a suction auxiliary unit, the sand in the production well can be agitated and the amount of sand sucked by the suction pipe can be increased. it can.

また、本発明の一の態様に係るガス回収方法は、上記のガス回収装置を用いて、前記混合流体から前記水及び前記砂を分離し、前記メタンガスを回収するガス回収方法であって、前記第一気体分離部に前記混合流体を導入する第一導入工程と、前記第一気体分離部で前記混合流体から、比重差によって前記メタンガスを分離する第一分離工程と、前記第一回収部を通じて前記第一気体分離部で分離された前記メタンガスを回収する回収工程と、前記第一気体分離部からの前記混合流体を、前記接続部を介して前記固体分離部に導入する第二導入工程と、前記固体分離部における前記管状部材で前記砂を沈降させて分離する第二分離工程と、を含むことを特徴としている。   The gas recovery method according to an aspect of the present invention is a gas recovery method for recovering the methane gas by separating the water and the sand from the mixed fluid using the gas recovery device, Through a first introduction step of introducing the mixed fluid into the first gas separation unit, a first separation step of separating the methane gas from the mixed fluid by the first gas separation unit by a specific gravity difference, and the first recovery unit A recovery step of recovering the methane gas separated by the first gas separation unit, and a second introduction step of introducing the mixed fluid from the first gas separation unit into the solid separation unit via the connection unit; And a second separation step in which the sand is settled and separated by the tubular member in the solid separation part.

このようなガス回収方法によれば、いわゆる減圧法によってメタンハイドレートの分解が行われ、メタンハイドレート中のメタンガスが水及び砂とともに混合流体として分離装置に導入される。ここで、この分離装置は水面下に設けられており、吸込管を通じて混合流体を水面上や陸上まで吸い上げる必要がなく、水面下で混合流体の分離を行ってメタンガスのみを水面上に回収することが可能となる。   According to such a gas recovery method, the methane hydrate is decomposed by a so-called decompression method, and the methane gas in the methane hydrate is introduced into the separation device as a mixed fluid together with water and sand. Here, this separation device is provided under the surface of the water, and it is not necessary to suck the mixed fluid up to the surface of the water or the land through the suction pipe, and the mixed fluid is separated under the surface of the water to collect only methane gas on the surface of the water. Is possible.

また、上記のガス回収方法は、前記固体分離部における前記管状部材の各々の内部に前記接続部に向かって水を流入させる第一フラッシング工程と、前記接続部に向かって前記水を流入させた後に流出させる第二フラッシング工程と、をさらに含んでいてもよい。   Further, in the gas recovery method, the first flushing step in which water flows into each of the tubular members in the solid separation portion toward the connection portion, and the water flows in toward the connection portion. And a second flushing step that is allowed to flow out later.

このような第一フラッシング工程によって、固体分離部のフラッシングを行って固体分離部から接続部へ砂を水とともに押し流すことができる。また、第二フラッシング工程によって接続部のフラッシングを行って接続部から砂を排出することが可能となる。この結果、固体分離部内で砂が滞留してしまうことを抑制でき、分離装置を正常に機能させ、メタンガスの回収が可能となる。   By such a first flushing step, it is possible to flush the solid separation portion and the sand from the solid separation portion to the connection portion with water. In addition, it is possible to flush the connecting portion by the second flushing step and discharge sand from the connecting portion. As a result, the retention of sand in the solid separation unit can be suppressed, the separation device can function normally, and methane gas can be recovered.

また、本発明の一の態様に係るメタンガスは、上記のガス回収方法によって回収されることを特徴としている。   Moreover, the methane gas which concerns on 1 aspect of this invention is collect | recovered by said gas recovery method.

請求項1のガス回収装置によれば、砂や水が混じったメタンガスを洋上や陸上まで吸い上げた後にメタンガスを分離する必要がなくなり、コストを抑えつつ、継続的にメタンガスの回収が可能となる。   According to the gas recovery device of the first aspect, it is not necessary to separate the methane gas after sucking up the methane gas mixed with sand and water to the ocean or the land, and it is possible to continuously recover the methane gas while suppressing the cost.

また、請求項2のガス回収装置によれば、複数の管状部材によって、固体分離部での砂の分離効果を向上することができる。   Further, according to the gas recovery device of the second aspect, the sand separation effect in the solid separation part can be improved by the plurality of tubular members.

また、請求項3のガス回収装置に第二気体分離部によって分離装置でのメタンガスの分離効果をさらに向上することができ、メタンガスのさらなる生産性向上につながる。   Further, the gas recovery device of claim 3 can further improve the separation effect of methane gas in the separation device by the second gas separation unit, which leads to further improvement of productivity of methane gas.

また、請求項4のガス回収装置によれば、固体分離部内で砂が滞留することを抑制でき、分離装置を継続的に正常に機能させてメタンガスの回収が可能となる。   Further, according to the gas recovery device of the fourth aspect, it is possible to suppress the stagnation of sand in the solid separation unit, and it is possible to recover the methane gas by continuously operating the separation device normally.

また、請求項5のガス回収装置によれば、分離装置内を減圧する減圧部を用いて分離装置のフラッシングを行うことで、コストを抑制しながら、分離装置からの砂の排出が可能となる。   Further, according to the gas recovery device of the fifth aspect, by performing flushing of the separation device using the decompression unit that decompresses the inside of the separation device, it becomes possible to discharge sand from the separation device while suppressing cost. .

また、請求項6のガス回収装置によれば、吸込補助部によって生産井からメタンガスを継続的に回収することができる。   Moreover, according to the gas recovery device of the sixth aspect, the methane gas can be continuously recovered from the production well by the suction auxiliary portion.

また、請求項7のガス回収装置によれば、オーガーによって、より効果的に吸込管を閉塞してしまうことを抑制でき、生産井からメタンガスを継続的に回収することができる。   Further, according to the gas recovery device of the seventh aspect, the auger can prevent the suction pipe from being more effectively blocked, and methane gas can be continuously recovered from the production well.

また、請求項8のガス回収装置によれば、噴出管によってより効果的に吸込管を閉塞してしまうことを抑制でき、生産井からメタンガスを継続的に回収することができる。   Moreover, according to the gas recovery device of the eighth aspect, it is possible to suppress the suction pipe from being effectively blocked by the ejection pipe, and methane gas can be continuously recovered from the production well.

また、請求項9のガス回収方法によれば、砂や水が混じったメタンガスを洋上や陸上まで吸い上げた後にメタンガスを分離する必要がなくなり、コストを抑えつつ、メタンガスの継続的な回収が可能となる。   Further, according to the gas recovery method of claim 9, it is not necessary to separate the methane gas after the methane gas mixed with sand and water is sucked up to the ocean or the land, and it is possible to continuously recover the methane gas while suppressing the cost. Become.

また、請求項10のガス回収方法によれば、固体分離部内で砂が滞留することを抑制でき、分離装置を継続的に正常に機能させてメタンガスの回収が可能となる。   Further, according to the gas recovery method of the tenth aspect, it is possible to suppress the retention of sand in the solid separation part, and it is possible to recover the methane gas by continuously operating the separator normally.

また、請求項9又は10のガス回収方法によって回収されるメタンガスによれば、コストを抑えつつ、継続的に回収することができる。 Moreover, according to the methane gas collect | recovered by the gas recovery method of Claim 9 or 10, it can collect | recover continuously, restraining cost.

本発明の第一実施形態に係るガス回収装置を示す全体側面図である。It is a whole side view showing the gas recovery device concerning a first embodiment of the present invention. 本発明の第一実施形態に係るガス回収装置における分離装置の側面図である。It is a side view of the separation device in the gas recovery device concerning a first embodiment of the present invention. 本発明の第一実施形態に係るガス回収装置における分離装置の上面図であって、図2の矢視Aを示す。It is a top view of the separation apparatus in the gas recovery apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention, Comprising: The arrow A of FIG. 2 is shown. 本発明の第一実施形態に係るガス回収装置における分離装置の正面図であって、図2の矢視Bを示す。It is a front view of the separation apparatus in the gas recovery apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention, Comprising: The arrow B of FIG. 2 is shown. 本発明の第一実施形態に係るガス回収装置によってメタンガスを回収するガス回収方法の作業手順を示すフロー図である。また(a)は定常運転のフローを示し、(b)は、フラッシング運転のフローを示す。It is a flow figure showing the work procedure of the gas recovery method which collects methane gas with the gas recovery device concerning a first embodiment of the present invention. (A) shows the flow of steady operation, and (b) shows the flow of flushing operation. 本発明の第二実施形態に係るガス回収装置を示す全体側面図である。It is a whole side view which shows the gas recovery apparatus which concerns on 2nd embodiment of this invention.

〔第一実施形態〕
以下、本発明に係る実施形態のガス回収装置1について、図面を参照して詳細に説明する。
ガス回収装置1は、例えば海底BSに存在するメタンハイドレートを減圧法によって分解し、発生したメタンガスGを回収する装置である。
[First embodiment]
Hereinafter, a gas recovery apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The gas recovery apparatus 1 is an apparatus for recovering the generated methane gas G by decomposing methane hydrate present in, for example, the sea floor BS by a decompression method.

図1に示すように、ガス回収装置1は、海底BSに形成された縦穴内に設けられた生産井100に挿入された吸込管2と、海底BSに設置されて吸込管2に接続された分離装置3と、分離装置3に接続されたポンプ4(減圧部)と、生産井100内に設けられた吸込補助部5とを備えている。   As shown in FIG. 1, the gas recovery device 1 is connected to the suction pipe 2 installed in the production well 100 provided in the vertical hole formed in the seabed BS, and installed in the seabed BS. A separation device 3, a pump 4 (decompression unit) connected to the separation device 3, and a suction auxiliary unit 5 provided in the production well 100 are provided.

ここで、生産井100は、海底BSの地盤中のメタンハイドレートが存在するメタンハイドレート層Hまで延びるように、海底BSから下方に掘削された縦穴の内部に設けられている。この生産井100は、主に、縦穴の内面を覆うように設けられた金属管101等を有して構成されている。生産井100の上部における金属管101の内側には、吸込管2が生産井100に挿入された状態で、生産井100を密閉可能なパッカー102が設けられている。   Here, the production well 100 is provided inside a vertical hole drilled downward from the seabed BS so as to extend to the methane hydrate layer H where methane hydrate in the ground of the seabed BS exists. The production well 100 mainly includes a metal tube 101 provided so as to cover the inner surface of the vertical hole. Inside the metal pipe 101 in the upper part of the production well 100, a packer 102 capable of sealing the production well 100 in a state where the suction pipe 2 is inserted into the production well 100 is provided.

吸込管2は、生産井100に挿入されて、メタンハイドレート層HからのメタンガスG、海水W、及び砂Sを含む混合流体Fが流通可能となっている。また、この吸込管2における生産井100から海中に突出する側の端部は、海底BSに沿うように屈曲する屈曲部2aを介して延びて、分離装置3に接続されることで、分離装置3に連通している。吸込管2と生産井100との間の隙間は、上述したパッカー102によって密閉可能となっている。   The suction pipe 2 is inserted into the production well 100 so that the mixed fluid F including the methane gas G, the seawater W, and the sand S from the methane hydrate layer H can flow. Further, the end of the suction pipe 2 that protrudes from the production well 100 into the sea extends through a bent portion 2a that bends along the seabed BS, and is connected to the separation device 3 so that the separation device 3 3 is communicated. The gap between the suction pipe 2 and the production well 100 can be sealed by the packer 102 described above.

吸込補助部5は、吸込管2内に挿入されて設けられたオーガー11と、オーガー11を回転可能に支持する駆動部12とを有している。   The suction assisting part 5 has an auger 11 provided by being inserted into the suction pipe 2 and a drive part 12 that rotatably supports the auger 11.

オーガー11は、吸込管2に挿入されて軸線Oを中心とした棒状に延びる本体部11aと、本体部11aの外周面から突出して設けられ、軸線Oの方向に向かって螺旋状に形成された羽根部11bとを有している。   The auger 11 is inserted into the suction pipe 2 and extends in a rod shape centered on the axis O, and is provided to protrude from the outer peripheral surface of the main body 11a, and is formed in a spiral shape in the direction of the axis O. And a blade portion 11b.

本体部11aは、生産井100の底面近くまで延びている。
羽根部11bは、本体部11aの周方向に、軸線Oの方向の一方側に向かって捩れるように形成されている。
The main body portion 11 a extends to the vicinity of the bottom surface of the production well 100.
The blade portion 11b is formed so as to be twisted toward the one side in the direction of the axis O in the circumferential direction of the main body portion 11a.

駆動部12は、オーガー11の本体部11aを回転可能に支持するモータ等であって、本体部11aを軸線O回りに回転させることでオーガー11全体を回転させる。オーガー11の回転方向は、羽根部11bが右ネジ状に形成されている場合には、上方からオーガー11を見て反時計回りとなる。一方で、羽根部11bが左ネジ状に形成されている場合には、上方からオーガー11を見て時計回りとなる。
また、本実施形態では、この駆動部12は、吸込管2における屈曲部2aの上方に配されて、屈曲部2aで吸込管2を貫通するようにして吸込管2内に挿入されている。
The drive unit 12 is a motor or the like that rotatably supports the main body 11a of the auger 11, and rotates the entire auger 11 by rotating the main body 11a around the axis O. The rotation direction of the auger 11 is counterclockwise when the auger 11 is viewed from above when the blade portion 11b is formed in a right-hand thread shape. On the other hand, when the blade | wing part 11b is formed in left-handed screw shape, it sees the auger 11 from upper direction, and becomes clockwise.
In the present embodiment, the drive unit 12 is disposed above the bent portion 2a of the suction pipe 2 and is inserted into the suction pipe 2 so as to penetrate the suction pipe 2 at the bent portion 2a.

ポンプ4は、分離装置3内の海水Wを吸い出すことで分離装置3内を減圧し、これに応じて、吸込管2を通じて生産井100内の減圧を行う。
ここで、ポンプ4には、吐出管38が接続されるとともに、この吐出管38を開閉する吐出弁39が設けられている。
The pump 4 decompresses the inside of the separating apparatus 3 by sucking out the seawater W in the separating apparatus 3, and depressurizes the production well 100 through the suction pipe 2 accordingly.
Here, a discharge pipe 38 is connected to the pump 4, and a discharge valve 39 that opens and closes the discharge pipe 38 is provided.

次に、図2から図4を参照して、分離装置3について詳細を説明する。
分離装置3は、吸込管2が接続された第一気体分離部21と、第一気体分離部21よりも混合流体Fの流れの下流側に接続された分岐部22(接続部)と、分岐部22の下流側に接続された固体分離部23と、固体分離部23の下流側に接続された第二気体分離部24と、第二気体分離部24の下流側に接続された吐出部25とを有している。
Next, details of the separation device 3 will be described with reference to FIGS.
The separation device 3 includes a first gas separation unit 21 to which the suction pipe 2 is connected, a branch unit 22 (connection unit) connected to the downstream side of the flow of the mixed fluid F from the first gas separation unit 21, and a branch The solid separation unit 23 connected to the downstream side of the unit 22, the second gas separation unit 24 connected to the downstream side of the solid separation unit 23, and the discharge unit 25 connected to the downstream side of the second gas separation unit 24. And have.

また、この分離装置3は、第一気体分離部21の上部に接続された第一回収部26と、第二気体分離部24の上部に接続された第二回収部27と、固体分離部23及び分岐部22に海水Wを流入させるフラッシング部28とを有している。   In addition, the separation device 3 includes a first recovery unit 26 connected to the top of the first gas separation unit 21, a second recovery unit 27 connected to the top of the second gas separation unit 24, and a solid separation unit 23. And a flushing section 28 for allowing the seawater W to flow into the branch section 22.

第一気体分離部21は、鉛直方向に沿って延在するとともに、下部で海底BSに沿うように屈曲する円管状をなす第一気体分離管21aを有している。そして第一気体分離管21aの内部の空間には、生産井100からの混合流体Fが吸込管2を通じて流入する。また、流入した混合流体FのうちのメタンガスGを、比重差によって砂S、海水Wから分離し、分離したメタンガスGを上部に集めるようになっている。   The first gas separation section 21 has a first gas separation pipe 21a that extends along the vertical direction and has a circular shape that bends along the seabed BS at the bottom. The mixed fluid F from the production well 100 flows into the space inside the first gas separation pipe 21 a through the suction pipe 2. Further, the methane gas G in the mixed fluid F that has flowed in is separated from the sand S and the seawater W by the difference in specific gravity, and the separated methane gas G is collected in the upper part.

第一回収部26は、第一気体分離管21aの内部の空間に連通する円管状をなす第一回収管26aと、第一回収管26aに設けられて第一回収管26aを開閉する第一弁装置26bとを有している。
そして、第一弁装置26bを開放すると、第一気体分離管21a内の上部に集められたメタンガスGが第一回収管26aを通じて分離装置3の外部に流出するようになっている。
The first recovery part 26 is a first recovery pipe 26a having a circular shape communicating with the space inside the first gas separation pipe 21a, and a first recovery pipe 26a that opens and closes the first recovery pipe 26a. And a valve device 26b.
When the first valve device 26b is opened, the methane gas G collected in the upper part of the first gas separation pipe 21a flows out of the separation apparatus 3 through the first recovery pipe 26a.

分岐部22は、円管状をなして第一気体分離管21aに直交するように海底BSに沿って延在する分岐管22aを有している。分岐管22aは第一気体分離管21aの下部の屈曲する部分に接続されて連通し、第一気体分離管21aからの混合流体Fが流入するようになっている。
なお、この分岐部22が第一気体分離管21aに接続される鉛直方向の位置は、第一気体分離部21内の混合流体Fの液面、即ち、気相と液相との境界面よりも下方に位置するように第一回収部26における第一弁装置26bの開閉の制御等を行うことが好ましい。
The branch part 22 has a branch pipe 22a extending along the seabed BS so as to form a circular tube and to be orthogonal to the first gas separation pipe 21a. The branch pipe 22a is connected to and communicates with a lower bent portion of the first gas separation pipe 21a so that the mixed fluid F from the first gas separation pipe 21a flows into the branch pipe 22a.
The vertical position where the branch portion 22 is connected to the first gas separation pipe 21a is from the liquid surface of the mixed fluid F in the first gas separation portion 21, that is, the boundary surface between the gas phase and the liquid phase. Further, it is preferable to control the opening and closing of the first valve device 26b in the first recovery unit 26 so as to be positioned below.

固体分離部23は、分岐部22に接続されて連通し、海底BSに沿って延びる複数(本実施形態では二つ)の円管状をなす固体分離管23a(管状部材)を有している。
本実施形態では、これら固体分離管23aは、分岐管22aの両端部側の位置から、分岐管22aの延在方向の中央位置を通り、分岐管22aの延在方向に直交する中心軸を基準として軸対称に、かつ、互いに平行に分岐部22の延在方向に直交するように延びている。
The solid separation part 23 has a plurality of (two in this embodiment) solid separation pipes 23a (tubular members) connected to and communicating with the branch part 22 and extending along the seabed BS.
In the present embodiment, these solid separation pipes 23a are based on the central axis perpendicular to the extending direction of the branch pipe 22a from the positions on both ends of the branch pipe 22a through the central position in the extending direction of the branch pipe 22a. As shown in FIG. 2, the axis extends symmetrically and in parallel to each other so as to be orthogonal to the extending direction of the branch portion 22.

そして、この固体分離管23aの内部の空間には、分岐部22から混合流体Fが流入する。また、流入した混合流体Fのうちの砂Sを比重差によって海水Wから分離し、分離した砂Sを各固体分離管23aの下部に沈降させるようになっている。   The mixed fluid F flows from the branch portion 22 into the space inside the solid separation tube 23a. Further, the sand S in the mixed fluid F that has flowed in is separated from the seawater W by the difference in specific gravity, and the separated sand S is allowed to settle in the lower part of each solid separation pipe 23a.

第二気体分離部24は、各々の固体分離管23aに接続されて連通する円管状をなす斜管24bと、これら斜管24bを集約するように、斜管24bに接続されて連通する円管状をなす第二気体分離管24aとを有している。   The second gas separation unit 24 is connected to and communicates with each solid separation tube 23a, and an oblique tube 24b having a tubular shape, and a tubular shape connected to and communicated with the oblique tube 24b so as to collect these oblique tubes 24b. And a second gas separation pipe 24a.

斜管24bは、固体分離管23aにおける第一気体分離部21から離間する側の端部に接続され、この端部から鉛直方向に沿って上方に向かうに従って、漸次互いに近接するように傾斜して設けられている。   The oblique tube 24b is connected to an end portion of the solid separation tube 23a on the side away from the first gas separation portion 21, and inclines so as to gradually approach each other as it goes upward along the vertical direction from this end portion. Is provided.

第二気体分離管24aは、一端部が斜管24bに接続され、海底BSに沿って第一気体分離管21aに向かって延びている。即ち、この第二気体分離管24aは、固体分離管23aの上方に固体分離管23aと平行となるように設けられている。また本実施形態では、この第二気体分離管24aは二つの固体分離管23a同士の間に挟まれる位置であって、分岐管22aの延在方向の中央位置を通る上記の中心軸上に一つが配されている。   One end of the second gas separation tube 24a is connected to the oblique tube 24b, and extends toward the first gas separation tube 21a along the seabed BS. That is, the second gas separation tube 24a is provided above the solid separation tube 23a so as to be parallel to the solid separation tube 23a. In the present embodiment, the second gas separation pipe 24a is a position sandwiched between the two solid separation pipes 23a, and is located on the central axis passing through the central position in the extending direction of the branch pipe 22a. One is arranged.

そして、この第二気体分離管24aの内部の空間には、固体分離部23から斜管24bを通じて混合流体Fが流入する。また、流入した混合流体Fのうち、第一気体分離部21で分離されずに混合流体F中に残留しているメタンガスGを、比重差によって海水Wから分離し、分離したメタンガスGを上部に集めるようになっている。   The mixed fluid F flows into the space inside the second gas separation pipe 24a from the solid separation section 23 through the oblique pipe 24b. Further, among the inflowing mixed fluid F, the methane gas G remaining in the mixed fluid F without being separated by the first gas separation unit 21 is separated from the seawater W by the difference in specific gravity, and the separated methane gas G is placed in the upper part. It comes to collect.

第二回収部27は、第二気体分離管24aの内部の空間に連通する円管状をなして鉛直方向の上方に延びる第二回収管27aと、第二回収管27aに設けられて第二回収管27aを開閉する第二弁装置27bとを有している。   The second recovery part 27 is provided in the second recovery pipe 27a and the second recovery pipe 27a that extends in the vertical direction and forms a circular tube that communicates with the space inside the second gas separation pipe 24a. A second valve device 27b for opening and closing the tube 27a.

第二回収管27aは、第二気体分離管24aにおける第一気体分離部21に近接する側の端部で、第二気体分離管24aに接続されている。   The second recovery pipe 27a is connected to the second gas separation pipe 24a at the end of the second gas separation pipe 24a on the side close to the first gas separation section 21.

第二弁装置27bは、第二回収管27aを開放することで、第二気体分離管24a内で上部に集められたメタンガスGを、第二回収管27aを通じて分離装置3の外部に流出させる。   The second valve device 27b causes the methane gas G collected at the top in the second gas separation tube 24a to flow out of the separation device 3 through the second recovery tube 27a by opening the second recovery tube 27a.

吐出部25は、第二気体分離管24aにおける第一気体分離部21に近接する側の端部で、即ち、第二回収管27aが接続された位置で、第二気体分離部24に接続された円管状をなす縦管25aと、縦管25aの下端部に接続されて連通する円管状をなす横管25bとを有している。   The discharge part 25 is connected to the second gas separation part 24 at the end of the second gas separation pipe 24a on the side close to the first gas separation part 21, that is, at the position where the second recovery pipe 27a is connected. A vertical tube 25a having a circular tube shape and a horizontal tube 25b having a circular tube shape connected to and communicated with the lower end of the vertical tube 25a are provided.

縦管25aは、第二回収管27aとは反対方向となる鉛直方向の下方に延びており、その下端部は固体分離管23aが設けられた鉛直方向位置よりも、さらに下方に位置している。   The vertical pipe 25a extends downward in the vertical direction, which is the opposite direction to the second recovery pipe 27a, and its lower end is located further below the vertical position where the solid separation pipe 23a is provided. .

横管25bは、縦管25aに接続されて海底BSに沿って第一気体分離部21から離間するように延びている。即ち、この横管25bは、固体分離管23aの下方に固体分離管23aと平行となるように設けられている。また本実施形態では、この横管25bは二つの固体分離管23a同士の間に挟まれる位置であって、分岐部22の延在方向の中央位置を通る上記の中心軸上に一つが配されている。   The horizontal tube 25b is connected to the vertical tube 25a and extends so as to be separated from the first gas separation unit 21 along the seabed BS. That is, the horizontal tube 25b is provided below the solid separation tube 23a so as to be parallel to the solid separation tube 23a. Further, in the present embodiment, the horizontal tube 25b is located between the two solid separation tubes 23a, and one is arranged on the central axis passing through the central position in the extending direction of the branch portion 22. ing.

そして、この横管25bの第一気体分離管21aから離間する側の端部にポンプ4が接続され、横管25bを通じて分離装置3から海水Wが外部(海中)に吐出されるようになっている。   And the pump 4 is connected to the edge part on the side spaced apart from the 1st gas separation pipe | tube 21a of this horizontal pipe 25b, and seawater W is discharged from the separation apparatus 3 to the exterior (underwater) through the horizontal pipe 25b. Yes.

フラッシング部28は、固体分離管23aにおける第一気体分離部21から離間する側の端部に接続された第一フラッシング管31と、第一フラッシング管31を開閉する第一開閉装置32と、分岐管22aの一端部に接続された第二フラッシング管33と、第二フラッシング管33を開閉する第二開閉装置34と、分岐管の他端部に接続された排出部35とを有している。   The flushing section 28 includes a first flushing pipe 31 connected to an end of the solid separation pipe 23a that is separated from the first gas separation section 21, a first opening / closing device 32 that opens and closes the first flushing pipe 31, and a branch. It has the 2nd flushing pipe | tube 33 connected to the one end part of the pipe | tube 22a, the 2nd opening / closing device 34 which opens and closes the 2nd flushing pipe | tube 33, and the discharge part 35 connected to the other end part of the branch pipe. .

第一フラッシング管31は、海水Wを、各々の固体分離管23aに流入させるように、各固体分離管23aに一つずつ設けられている。   One first flushing pipe 31 is provided in each solid separation pipe 23a so that seawater W flows into each solid separation pipe 23a.

第一開閉装置32は、弁装置であって、海水Wの固体分離管23aへの流入の有無を切り替える。   The first opening / closing device 32 is a valve device and switches presence / absence of inflow of seawater W into the solid separation pipe 23a.

第二フラッシング管33は、海水Wを分岐管22aに流入させる。   The second flushing pipe 33 allows the seawater W to flow into the branch pipe 22a.

第二開閉装置34は、弁装置であって、海水Wの分岐管22aへの流入の有無を切り替える。   The second opening / closing device 34 is a valve device and switches presence / absence of inflow of the seawater W into the branch pipe 22a.

ここで、分岐管22aの他端は開口しており、排出部35は、この開口を開閉可能な蓋部材となっている。
この排出部35では、不図示の制御部によって電気的に蓋部材が開閉制御されるものであってもよいし、分岐管22aから流出しようとする海水Wが所定の圧力を超えた際に、この圧力によって蓋部材が開口を開放し、所定の圧力以下で閉塞するように機械的に制御されるものであってもよい。
また、排出部35は、このような蓋部材に代えて、分岐管22aの開口に接続された配管と、この配管に設けられた弁装置とを有して構成されていてもよく、この場合は、弁装置を開閉制御することで、分岐管22aから海水Wを排出することが可能である。
Here, the other end of the branch pipe 22a is opened, and the discharge part 35 is a lid member that can open and close the opening.
In the discharge unit 35, the lid member may be electrically controlled to open and close by a control unit (not shown), or when the seawater W about to flow out of the branch pipe 22a exceeds a predetermined pressure, The lid member may be mechanically controlled so as to open the opening by this pressure and to close the lid member below a predetermined pressure.
Further, the discharge unit 35 may be configured to include a pipe connected to the opening of the branch pipe 22a and a valve device provided in the pipe instead of such a lid member. The seawater W can be discharged from the branch pipe 22a by controlling the opening and closing of the valve device.

さらに、第一開閉装置32及び第二開閉装置34は、弁装置ではなく、排出部35と同様の蓋部材を用いたものであってもよい。   Furthermore, the first opening / closing device 32 and the second opening / closing device 34 may use a lid member similar to the discharge unit 35 instead of the valve device.

また、本実施形態では、第一フラッシング管31と第二フラッシング管33とは、接続管40を介してポンプ4に接続されている。より具体的には、この接続管40は、ポンプ4と吐出弁39との間で吐出管38から分岐するように延び、二つの第二フラッシング管33、及び第一フラッシング管31を並列に接続している。   In the present embodiment, the first flushing pipe 31 and the second flushing pipe 33 are connected to the pump 4 via the connection pipe 40. More specifically, the connection pipe 40 extends so as to branch from the discharge pipe 38 between the pump 4 and the discharge valve 39, and connects the two second flushing pipes 33 and the first flushing pipe 31 in parallel. doing.

次に、本実施形態のガス回収装置1の作用について、図5に沿ってメタンガスGの回収方法とともに説明する。   Next, the operation of the gas recovery apparatus 1 of the present embodiment will be described along with the method for recovering the methane gas G along FIG.

図5(a)に示すように、まず、分離装置3がポンプ4によって減圧される。生産井100の内部は、吸込管2を介して分離装置3と連通していることで、分離装置3の減圧にともなって生産井100内も減圧されるため、いわゆる減圧法によってメタンハイドレートの分解が行われ、メタンガスGが生じる。   As shown in FIG. 5A, first, the separation device 3 is decompressed by the pump 4. Since the inside of the production well 100 communicates with the separation device 3 through the suction pipe 2, the inside of the production well 100 is also decompressed as the separation device 3 is decompressed. Decomposition is performed, and methane gas G is generated.

そして、このメタンガスGが、海水W及び砂Sとともに混合流体Fとして分離装置3における第一気体分離部21に導入される(第一導入工程S1)。   And this methane gas G is introduce | transduced into the 1st gas separation part 21 in the separation apparatus 3 as the mixed fluid F with the seawater W and the sand S (1st introduction process S1).

その後、第一気体分離部21内では、混合流体FからメタンガスGのみを比重差によって分離し、第一気体分離部21の上部に集める(第一分離工程S2)。このように分離されたメタンガスGを第一回収部26を通じて回収する(第一回収工程S3)。   Then, in the 1st gas separation part 21, only methane gas G is isolate | separated from the mixed fluid F by specific gravity difference, and it collects on the upper part of the 1st gas separation part 21 (1st separation process S2). The methane gas G thus separated is recovered through the first recovery unit 26 (first recovery step S3).

次に、第一気体分離部21でメタンガスGが分離された後の混合流体Fが、分岐部22に流入し、さらに固体分離部23における固体分離管23a内に分岐して導入される(第二導入工程S4)。   Next, the mixed fluid F after the methane gas G is separated by the first gas separation unit 21 flows into the branching unit 22 and is further branched and introduced into the solid separation pipe 23a in the solid separation unit 23 (first). Two introduction steps S4).

このように、この固体分離管23aに第一気体分離部21からの混合流体Fが流入すると、混合流体Fが固体分離管23aを流通する間に、砂Sが固体分離管23aの内部で比重差によって沈降することで、砂Sが混合流体Fから分離される(第二分離工程S5)。   As described above, when the mixed fluid F from the first gas separation unit 21 flows into the solid separation tube 23a, the sand S has a specific gravity inside the solid separation tube 23a while the mixed fluid F flows through the solid separation tube 23a. The sand S is separated from the mixed fluid F by settling due to the difference (second separation step S5).

そして、固体分離部23を通過した混合流体Fが、斜管24bを通じて各固体分離管23aから集約され、第二気体分離管24aに導入される(第三導入工程S6)。第二気体分離管24aでは、第一気体分離部21で分離されずに混合流体F中に残存するメタンガスGを、比重差によって分離し、第二気体分離管24aの上部に集める(第三分離工程S7)。   Then, the mixed fluid F that has passed through the solid separation unit 23 is collected from each solid separation tube 23a through the inclined tube 24b and introduced into the second gas separation tube 24a (third introduction step S6). In the second gas separation pipe 24a, the methane gas G remaining in the mixed fluid F without being separated by the first gas separation section 21 is separated by the difference in specific gravity and collected on the second gas separation pipe 24a (third separation). Step S7).

第二気体分離管24aの上部に集められたメタンガスGを、第二回収部27を通じて回収する(第二回収工程S8)。   The methane gas G collected at the upper part of the second gas separation pipe 24a is recovered through the second recovery part 27 (second recovery step S8).

その後、混合流体Fのうちの海水Wが、吐出部25における縦管25a及び横管25bに導入され、ポンプ4に接続された吐出管38によって分離装置3の外部に吐出される(吐出工程S9)。   Thereafter, seawater W of the mixed fluid F is introduced into the vertical pipe 25a and the horizontal pipe 25b in the discharge section 25, and discharged to the outside of the separation device 3 by the discharge pipe 38 connected to the pump 4 (discharge process S9). ).

そして、このように分離装置3で混合流体Fの分離を行う定常運転状態では、吐出弁39は開放状態であり、第一開閉装置32及び、第二開閉装置34は閉塞状態である。   And in the steady operation state which isolate | separates the mixed fluid F by the separator 3 in this way, the discharge valve 39 is an open state, and the 1st opening / closing device 32 and the 2nd opening / closing device 34 are a closed state.

一方で、図5(b)に示すように分離装置3のフラッシング運転を行う場合、まず、ポンプ4に設けられた吐出弁39を閉塞状態とするとともに、第一開閉装置32を開放状態とする(第一弁調整工程S11)。   On the other hand, when performing the flushing operation of the separation device 3 as shown in FIG. 5B, first, the discharge valve 39 provided in the pump 4 is closed, and the first opening / closing device 32 is opened. (First valve adjustment step S11).

そして、ポンプ4の動力によって吐出部25から吐出した海水Wを固体分離管23aに流入させる。これによって、固体分離管23a内で沈降した砂Sを分岐部22に向かって、海水Wとともに押し流す(第一フラッシング工程S12)。   And the seawater W discharged from the discharge part 25 with the motive power of the pump 4 is made to flow in into the solid separation pipe 23a. As a result, the sand S that has settled in the solid separation tube 23a is swept away with the seawater W toward the branching portion 22 (first flushing step S12).

そして、第二開閉装置34を開放状態とし(第二弁調整工程S13)、ポンプ4の動力によって吐出部25から吐出した海水Wを分岐管22a内に流入させる。そして、第一フラッシング工程S12によって分岐部22に押し流され、分岐管22a内に滞留した砂Sを海水Wとともに、排出部35を介して分岐部22から排出する(第二フラッシング工程S14)。   And the 2nd opening / closing apparatus 34 is made into an open state (2nd valve adjustment process S13), and the seawater W discharged from the discharge part 25 with the motive power of the pump 4 is poured in into the branch pipe 22a. Then, the sand S that has been swept into the branch portion 22 by the first flushing step S12 and stayed in the branch pipe 22a is discharged from the branch portion 22 through the discharge portion 35 together with the seawater W (second flushing step S14).

なお、第一弁調整工程S11と第二弁調整工程S13とは、順序が逆であってもよいし、同時に実行してもよい。また、第一弁調整工程S11は実行されなくともよい。即ち、第一開閉装置32を開放状態としたまま、第二開閉装置34を開放状態としてもよい。   Note that the order of the first valve adjustment step S11 and the second valve adjustment step S13 may be reversed, or may be executed simultaneously. Further, the first valve adjustment step S11 may not be executed. That is, the second opening / closing device 34 may be opened while the first opening / closing device 32 is opened.

このようなガス回収装置1によると、分離装置3は海底BS上、即ち水面下に設けられており、吸込管2を通じて混合流体Fを水面上まで吸い上げる必要がなく、水面下で混合流体Fの分離を行ってメタンガスGのみを水面上に回収することが可能となる。   According to such a gas recovery device 1, the separation device 3 is provided on the seabed BS, that is, below the water surface, and it is not necessary to suck the mixed fluid F up to the water surface through the suction pipe 2. It becomes possible to collect only the methane gas G on the water surface by performing the separation.

また、この分離装置3では、鉛直方向に延びる第一気体分離管21aによって、混合流体FからメタンガスGのみを比重差によって分離し、第一気体分離管21aの上部に集めることが可能となる。よって、第一回収部26を通じてメタンガスGのみを回収することができる。   Further, in the separation device 3, only the methane gas G is separated from the mixed fluid F by the specific gravity difference by the first gas separation pipe 21a extending in the vertical direction, and can be collected on the upper part of the first gas separation pipe 21a. Therefore, only the methane gas G can be recovered through the first recovery unit 26.

さらに、固体分離部23は海底BSに沿って延びる複数の固体分離管23aを有し、これら固体分離管23aが分岐部22から複数に分岐するように設けられている。このため、第一気体分離部21を通過した混合流体Fが各々の固体分離管23aに分岐して流通することになる。即ち、固体分離管23aが一つのみ設けられている場合に比べて、各々の固体分離管23aを流通する混合流体Fの流速を遅くすることができる。   Furthermore, the solid separation part 23 has a plurality of solid separation pipes 23 a extending along the seabed BS, and these solid separation pipes 23 a are provided so as to branch into a plurality from the branch part 22. For this reason, the mixed fluid F that has passed through the first gas separation unit 21 is branched and circulated to each solid separation pipe 23a. That is, as compared with the case where only one solid separation tube 23a is provided, the flow rate of the mixed fluid F flowing through each solid separation tube 23a can be reduced.

この結果、混合流体Fが固体分離部23を通過する時間を長くすることができ、砂Sの沈降時間を長くして砂Sの分離効果を向上することができる。よって、固体分離管23aの長さを短くしても十分な砂Sの沈降時間を確保することができるため、固体分離管23aの長さを短くすることが可能となり、コンパクト化を図ることができる。   As a result, the time for the mixed fluid F to pass through the solid separation unit 23 can be lengthened, and the sedimentation time of the sand S can be lengthened to improve the sand S separation effect. Therefore, even if the length of the solid separation tube 23a is shortened, a sufficient sedimentation time of the sand S can be ensured. Therefore, the length of the solid separation tube 23a can be shortened, and the compactness can be achieved. it can.

また、固体分離管23aを複数設けることで、固体分離管23aが一つのみ設けられている場合に比べて、各々の固体分離管23aの管径を小さくすることが可能となる。この結果、固体分離管23aの水圧に対する耐圧性を高めることができる。そして、耐圧性の向上にともなって、固体分離管23aの肉厚を小さくすることができ、コストの低減につながる。   Further, by providing a plurality of solid separation tubes 23a, it is possible to reduce the diameter of each solid separation tube 23a as compared to the case where only one solid separation tube 23a is provided. As a result, the pressure resistance against the water pressure of the solid separation tube 23a can be enhanced. As the pressure resistance improves, the thickness of the solid separation tube 23a can be reduced, leading to cost reduction.

また、第二気体分離部24として第二気体分離管24aを設けることで、固体分離部23を通過した混合流体Fを海底BSに沿って流通させることで、分離時間を稼ぎながら混合流体F中に残存するメタンガスGを比重差によって分離し、第二気体分離管24aの上部に集めることが可能となる。さらにこのメタンガスGを第二回収部27を通じて回収することが可能となる。よってメタンガスGの分離、回収の効果を向上でき、メタンガスGの生産性向上につながる。また、ポンプ4へのメタンガスGの流入量を低減でき、ポンプ4内でのキャビテーションの発生を抑制でき、ポンプ4の損傷を抑制することが可能となる。   Further, by providing the second gas separation pipe 24a as the second gas separation section 24, the mixed fluid F that has passed through the solid separation section 23 is circulated along the seabed BS, so that the separation fluid can be obtained while increasing the separation time. The methane gas G remaining in the gas can be separated by the specific gravity difference and collected on the upper part of the second gas separation pipe 24a. Further, the methane gas G can be recovered through the second recovery unit 27. Therefore, the effect of separation and recovery of the methane gas G can be improved, and the productivity of the methane gas G can be improved. In addition, the amount of methane gas G flowing into the pump 4 can be reduced, the occurrence of cavitation in the pump 4 can be suppressed, and damage to the pump 4 can be suppressed.

またフラッシング部28を設けたことで、固体分離管23a内に沈降した砂Sを、分岐管を通じて分離装置3の外部に排出するフラッシングを行うことができる。これにより、固体分離部23内で砂Sが滞留することを抑制でき、分離装置3を継続的に正常に機能させてメタンガスGの回収が可能となる。   Further, by providing the flushing portion 28, it is possible to perform the flushing in which the sand S settled in the solid separation pipe 23a is discharged to the outside of the separation device 3 through the branch pipe. Thereby, it can suppress that sand S accumulates in the solid separation part 23, the separation apparatus 3 is made to function normally continuously, and recovery of the methane gas G is attained.

また、本実施形態ではポンプ4の動力によってフラッシングを行っているため、別途で固体分離部23及び分岐部22に海水Wを送り込むポンプ等を設ける必要がなくなり、コストを抑制しながら、分離装置3からの砂Sの排出が可能となる。   Further, in the present embodiment, since the flushing is performed by the power of the pump 4, it is not necessary to separately provide a pump or the like for feeding the seawater W to the solid separation unit 23 and the branching unit 22. The sand S can be discharged from.

さらに、吸込補助部5としてのオーガー11を回転させることで、オーガー11の羽根部11bの回転に応じて生産井100内の砂Sを上方に持ち上げるようにして、吸込管2での砂Sの吸い込みを促進することができる。従って、吸込管2が混合流体F中の砂Sによって閉塞されてしまうことをより効果的に抑制でき、生産井100からメタンガスGを継続的に回収することができる。   Further, by rotating the auger 11 as the suction auxiliary portion 5, the sand S in the production well 100 is lifted upward according to the rotation of the blade portion 11 b of the auger 11, so that the sand S in the suction pipe 2 is lifted. Inhalation can be promoted. Therefore, it can suppress more effectively that the suction pipe 2 is obstruct | occluded with the sand S in the mixed fluid F, and can collect | recover methane gas G from the production well 100 continuously.

本実施形態のガス回収装置1によると、砂Sや海水Wが混じったメタンガスGを洋上や陸上まで吸い上げた後にメタンガスGを分離する必要がなくなり、コストを抑えつつ、メタンガスGの回収が可能となる。   According to the gas recovery apparatus 1 of the present embodiment, it is not necessary to separate the methane gas G after sucking the methane gas G mixed with sand S and seawater W to the ocean or land, and it is possible to recover the methane gas G while reducing costs. Become.

〔第二実施形態〕
以下、図6を参照して、本発明の第二実施形態に係るガス回収装置51について説明する。
なお、第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。
本実施形態では、吸込補助部55が第一実施形態と異なっている。
[Second Embodiment]
Hereinafter, with reference to FIG. 6, the gas collection | recovery apparatus 51 which concerns on 2nd embodiment of this invention is demonstrated.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to 1st embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted.
In the present embodiment, the suction auxiliary portion 55 is different from the first embodiment.

吸込補助部55は、生産井100に挿入された噴出管55aと、第一回収管26aに接続されてメタンガスGが流通する流通管55bと、噴出管55aと流通管55bとを接続するとともに、メタンガスGを、噴出管55aを通じて生産井100内に吹き込む噴出装置55cとを有している。   The suction auxiliary portion 55 connects the ejection pipe 55a inserted into the production well 100, the circulation pipe 55b connected to the first recovery pipe 26a and through which the methane gas G circulates, and the ejection pipe 55a and the circulation pipe 55b. There is an ejection device 55c that blows methane gas G into the production well 100 through the ejection pipe 55a.

流通管55bは、第一気体分離部21で回収されたメタンガスGが流通する。   The methane gas G collected by the first gas separation unit 21 circulates through the circulation pipe 55b.

噴出装置55cは、本実施形態では、吸込管2における屈曲部2aの上方に配されている。そして流通管55bからのメタンガスGを噴出管55aに向けて圧送する圧縮機等である。   In the present embodiment, the ejection device 55c is disposed above the bent portion 2a of the suction pipe 2. And it is a compressor etc. which pumps methane gas G from the distribution pipe 55b toward the ejection pipe 55a.

噴出管55aは、噴出装置55cに接続されるとともに、本実施形態では、吸込管2における屈曲部2aで吸込管2を貫通するようにして吸込管2内に挿入され、メタンハイドレート層Hの位置、即ち、生産井100の底部まで延びている。そして噴出装置55cによって圧送されたメタンガスGを生産井100内に吹き込む。   The ejection pipe 55a is connected to the ejection device 55c. In the present embodiment, the ejection pipe 55a is inserted into the suction pipe 2 so as to penetrate the suction pipe 2 at the bent portion 2a of the suction pipe 2, and the methane hydrate layer H The position extends to the bottom of the production well 100. Then, the methane gas G pumped by the ejection device 55c is blown into the production well 100.

本実施形態のガス回収装置51によると、吸込補助部55によって、第一気体分離部21から第一回収部26によって回収したメタンガスGを生産井100内に吹き込むことで、生産井100内の砂Sを撹拌し、吸込管2によって砂Sの吸い込み量を増大させることができる。よって、より効果的に吸込管2を閉塞してしまうことを抑制でき、生産井100からメタンガスGを継続的に回収することができる。   According to the gas recovery device 51 of the present embodiment, the auxiliaries 55 blow the methane gas G recovered by the first recovery unit 26 from the first gas separation unit 21 into the production well 100 by the suction auxiliary unit 55, thereby sand in the production well 100. S can be agitated and the suction amount of sand S can be increased by the suction pipe 2. Therefore, it is possible to suppress the suction pipe 2 from being blocked more effectively, and the methane gas G can be continuously recovered from the production well 100.

なお、本実施形態では噴出管55aは吸込管2の内部に挿入されなくともよく、吸込管2と噴出管55aとが並列に、生産井100の内部に挿入されていてもよい。   In the present embodiment, the ejection pipe 55a may not be inserted into the suction pipe 2, and the suction pipe 2 and the ejection pipe 55a may be inserted into the production well 100 in parallel.

また、噴出管55aには、メタンガスGとともに海水Wが流入するようにしてもよい。さらに、流通管55bを第二回収管27aに接続し、第二気体分離部24から回収したメタンガスGを噴出管55aに流入させてもよい。また、分離装置3以外から、即ち、ガス回収装置51の系外から、メタンガスGや海水W、その他の流体を流入させてもよい。   Further, the seawater W may flow into the ejection pipe 55a together with the methane gas G. Further, the circulation pipe 55b may be connected to the second recovery pipe 27a, and the methane gas G recovered from the second gas separation unit 24 may be caused to flow into the ejection pipe 55a. Further, methane gas G, seawater W, and other fluids may be allowed to flow from other than the separation device 3, that is, from outside the gas recovery device 51.

以上、本発明のガス回収装置1、51の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態で示した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。
例えば、第一フラッシング管31及び第二フラッシング管33はポンプ4に接続されていなくともよい。即ち、これら第一フラッシング管31及び第二フラッシング管33が海中に開口し、第一開閉装置32及び第二開閉装置34を開放状態とすることによって、海中と分離装置3内との差圧のみによって固体分離部23、及び分岐部22に海水Wを流入させてもよい。また、フラッシングを行うためのポンプをポンプ4とは別に設けてもよい。
As mentioned above, although embodiment of the gas collection | recovery apparatuses 1 and 51 of this invention was described, this invention is not limited to the structure shown by the said embodiment, It can change in the range which does not deviate from the meaning of this invention. it can.
For example, the first flushing pipe 31 and the second flushing pipe 33 may not be connected to the pump 4. That is, when the first flushing pipe 31 and the second flushing pipe 33 open into the sea and the first opening / closing device 32 and the second opening / closing device 34 are opened, only the pressure difference between the sea and the separation device 3 is obtained. The seawater W may be caused to flow into the solid separation unit 23 and the branching unit 22. Further, a pump for performing flushing may be provided separately from the pump 4.

また、第一気体分離部21、第二気体分離部24、固体分離部23、分岐部22、及び吐出部25の設置位置の相対関係は上述の場合に限定されない。例えば、吐出部25における横管25bが固体分離部23における固体分離管23aよりも上方に配置されていてもよい。   Moreover, the relative relationship of the installation position of the 1st gas separation part 21, the 2nd gas separation part 24, the solid separation part 23, the branch part 22, and the discharge part 25 is not limited to the above-mentioned case. For example, the horizontal tube 25 b in the discharge unit 25 may be disposed above the solid separation tube 23 a in the solid separation unit 23.

第一気体分離部21、第二気体分離部24、固体分離部23、分岐部22、及び吐出部25における各管は円管状の部材を有するものに限定されず、内部に混合流体Fが流通可能な空間が画成された部材であれば形状は限定されない。   The pipes in the first gas separation unit 21, the second gas separation unit 24, the solid separation unit 23, the branching unit 22, and the discharge unit 25 are not limited to those having a tubular member, and the mixed fluid F flows therein. The shape is not limited as long as it is a member in which a possible space is defined.

また、第二気体分離管24aは各々の固体分離管23aに対応するように複数設けられていてもよい。   A plurality of second gas separation tubes 24a may be provided so as to correspond to the respective solid separation tubes 23a.

また、固体分離管23aは必ずしも複数設けられていなくともよい。   In addition, a plurality of solid separation tubes 23a are not necessarily provided.

また、上述の実施形態では、減圧部としてポンプ4を用いていたが、例えばポンプ4に代えてエアリフト装置を設けてもよい。このエアリフト装置は、空気を水中に吹き込むことで水の比重を小さくし、この比重の小さくなった水を水圧によって揚水管を通じて吸い出すものである。   In the above-described embodiment, the pump 4 is used as the pressure reducing unit. However, for example, an air lift device may be provided instead of the pump 4. This air lift device reduces the specific gravity of water by blowing air into the water, and sucks out the water having a reduced specific gravity through a pumping pipe by water pressure.

さらに、メタンハイドレート層が湖底に存在する場合であっても、上述のガス回収装置1、51を適用可能である。   Furthermore, even when the methane hydrate layer is present at the bottom of the lake, the above gas recovery apparatuses 1 and 51 can be applied.

1…ガス回収装置
2…吸込管
2a…屈曲部
3…分離装置
4…ポンプ(減圧部)
5…吸込補助部
11…オーガー
11a…本体部
11b…羽根部
12…駆動部
21…第一気体分離部
21a…第一気体分離管
22…分岐部(接続部)
22a…分岐管
23…固体分離部
23a…固体分離管(管状部材)
24…第二気体分離部
24a…第二気体分離管
24b…斜管
25…吐出部
25a…縦管
25b…横管
26…第一回収部
26a…第一回収管
26b…第一弁装置
27…第二回収部
27a…第二回収管
27b…第二弁装置
28…フラッシング部
31…第一フラッシング管
32…第一開閉装置
33…第二フラッシング管
34…第二開閉装置
35…排出部
38…吐出管
39…吐出弁
40…接続管
100…生産井
101…金属管
102…パッカー
G…メタンガス
W…海水
S…砂
F…混合流体
H…メタンハイドレート層
BS…海底
O…軸線
S1…第一導入工程
S2…第一分離工程
S3…第一回収工程
S4…第二導入工程
S5…第二分離工程
S6…第三導入工程
S7…第三分離工程
S7…第二回収工程
S8…吐出工程
S11…第一弁調整工程
S12…第一フラッシング工程
S13…第二弁調整工程
S14…第二フラッシング工程
51…ガス回収装置
55…吸込補助部
55a…噴出管
55b…流通管
55c…噴出装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gas recovery apparatus 2 ... Suction pipe 2a ... Bending part 3 ... Separation apparatus 4 ... Pump (pressure reduction part)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Suction assistance part 11 ... Auger 11a ... Main-body part 11b ... Blade | wing part 12 ... Drive part 21 ... 1st gas separation part 21a ... 1st gas separation pipe 22 ... Branch part (connection part)
22a ... Branch pipe 23 ... Solid separation part 23a ... Solid separation pipe (tubular member)
24 ... Second gas separation unit 24a ... Second gas separation tube 24b ... Slanting tube 25 ... Discharge unit 25a ... Vertical tube 25b ... Horizontal tube 26 ... First recovery unit 26a ... First recovery tube 26b ... First valve device 27 ... Second recovery section 27a ... second recovery pipe 27b ... second valve device 28 ... Flushing section 31 ... first flushing pipe 32 ... first opening / closing apparatus 33 ... second flushing pipe 34 ... second opening / closing apparatus 35 ... discharge section 38 ... Discharge pipe 39 ... Discharge valve 40 ... Connection pipe 100 ... Production well 101 ... Metal pipe 102 ... Packer G ... Methane gas W ... Sea water S ... Sand F ... Mixed fluid H ... Methane hydrate layer BS ... Submarine O ... Axis S1 ... First Introduction process S2 ... 1st separation process S3 ... 1st collection process S4 ... 2nd introduction process S5 ... 2nd separation process S6 ... 3rd introduction process S7 ... 3rd separation process S7 ... 2nd collection process S8 ... Discharge process S11 ... First One valve adjustment step S12 ... First flushing step S13 ... Second valve adjustment step S14 ... Second flushing step 51 ... Gas recovery device 55 ... Suction assisting portion 55a ... Jet pipe 55b ... Flow pipe 55c ... Jet device

Claims (10)

海底又は湖底に設けられた生産井を通じて、該海底又は湖底に存在するメタンハイドレートからメタンガスを回収するガス回収装置であって、
前記生産井内に挿入されて、前記メタンハイドレート中の前記メタンガス、水、及び砂を含む混合流体を吸い込む吸込管と、
前記海底又は湖底の水面下に設けられて前記吸込管に接続され、前記混合流体が導入されて該混合流体から前記メタンガス、水、及び砂を比重差によって互いに分離する分離装置と、
前記分離装置に接続されて該分離装置内の減圧を行う減圧部と、
を備え、
前記分離装置は、前記吸込管の一端部が接続されて鉛直方向に沿って延びる空間を画成する第一気体分離部と、
前記第一気体分離部の上部で前記空間に連通して該第一気体分離部内の前記メタンガスを回収する第一回収部と、
前記海底又は湖底に沿って延びる管状部材を有する固体分離部と、
前記管状部材に連通するとともに、前記第一気体分離部の下部に連通する接続部と、
を有することを特徴とするガス回収装置。
A gas recovery device for recovering methane gas from methane hydrate present on the sea bottom or lake bottom through a production well provided on the sea bottom or lake bottom,
A suction pipe inserted into the production well and sucking a mixed fluid containing the methane gas, water, and sand in the methane hydrate ;
A separator provided below the water surface of the seabed or lake bottom and connected to the suction pipe, wherein the mixed fluid is introduced and the methane gas, water, and sand are separated from each other by a specific gravity difference from the mixed fluid;
A decompression unit connected to the separation device for decompressing the separation device;
With
The separation device includes a first gas separation unit that defines a space that is connected to one end of the suction pipe and extends in the vertical direction;
A first recovery unit that communicates with the space at an upper portion of the first gas separation unit and recovers the methane gas in the first gas separation unit;
A solid separation portion having a tubular member extending along the seabed or lake bottom;
A communicating portion communicating with the tubular member and communicating with a lower portion of the first gas separating portion;
A gas recovery apparatus comprising:
前記管状部材は、複数が設けられ、
複数の前記管状部材は、各々が前記接続部から分岐するように該接続部に接続されていることを特徴とする請求項1に記載のガス回収装置。
A plurality of the tubular members are provided,
The gas recovery apparatus according to claim 1, wherein the plurality of tubular members are connected to the connection portion so that each of the tubular members branches from the connection portion.
前記管状部材における前記第一気体分離部から離間する側の一端部に連通するとともに、前記海底又は湖底に沿って延びる空間を画成する第二気体分離部と、
前記第二気体分離部の上部で前記空間に連通して該第二気体分離部内の前記メタンガスを回収する第二回収部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のガス回収装置。
A second gas separation portion that communicates with one end of the tubular member on the side away from the first gas separation portion, and that defines a space extending along the seabed or lake bottom;
A second recovery unit that communicates with the space above the second gas separation unit and recovers the methane gas in the second gas separation unit;
The gas recovery device according to claim 1, further comprising:
前記管状部材における前記一端部に接続されて、該管状部材の内部に前記接続部に向かって水を流入させる第一フラッシング管、及び、該第一フラッシング管を開閉する第一開閉装置と、
前記接続部に接続されて、該接続部の内部に該接続部に向かって水を流入させる第二フラッシング管、及び、該第二フラッシング管を開閉する第二開閉装置と、
前記第二フラッシング管が接続された位置とは異なる位置で前記接続部に設けられ、該接続部に流入した前記水を排出させる排出部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のガス回収装置。
A first flushing pipe connected to the one end of the tubular member to allow water to flow into the tubular member toward the connection part, and a first opening / closing device for opening and closing the first flushing pipe;
A second flushing pipe connected to the connection part for allowing water to flow into the connection part toward the connection part, and a second opening / closing device for opening and closing the second flushing pipe;
A discharge portion that is provided in the connection portion at a position different from the position where the second flushing pipe is connected, and discharges the water that has flowed into the connection portion;
The gas recovery device according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
前記第一フラッシング管及び前記第二フラッシング管は前記減圧部に接続され、該減圧部の動力によって、前記水を前記管状部材及び前記接続部の内部に流入させることを特徴とする請求項4に記載のガス回収装置。   The said 1st flushing pipe | tube and the said 2nd flushing pipe | tube are connected to the said pressure reduction part, The said water is made to flow in the inside of the said tubular member and the said connection part with the motive power of this pressure reduction part. The gas recovery apparatus as described. 前記生産井内に設置され、該生産井からの前記混合流体を積極的に前記分離装置へ向けて前記吸込管に吸い込ませる吸込補助部をさらに備えることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のガス回収装置。   The suction auxiliary part which is installed in the said production well, and sucks the said mixed fluid from this production well toward the said separation apparatus into the said suction pipe further, The one of Claim 1 to 5 characterized by the above-mentioned. The gas recovery device according to one item. 前記吸込補助部は、前記吸込管に挿入されて軸線を中心とした棒状に延びる本体部、及び、前記本体部の外周面から突出して設けられ、前記軸線の方向に向かって螺旋状に形成された羽根部を有するオーガーと、
前記本体部を前記軸線回りに回転可能に支持する駆動部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項6に記載のガス回収装置。
The suction auxiliary portion is inserted into the suction pipe and extends in a rod shape centered on the axis, and is provided to protrude from the outer peripheral surface of the main body, and is formed in a spiral shape toward the axis. An auger having a wing portion,
A drive unit that rotatably supports the main body around the axis;
The gas recovery device according to claim 6, further comprising:
前記吸込補助部は、前記生産井に挿入された噴出管と、
前記第一回収部に接続されて前記メタンガスが流通する流通管と、
前記吸込管と前記流通管とを接続するとともに、前記メタンガスを、前記噴出管を通じて前記生産井内に吹き込む噴出装置と、
をさらに備えることを特徴とする請求項6に記載のガス回収装置。
The suction auxiliary part is an ejection pipe inserted into the production well;
A circulation pipe connected to the first recovery unit and through which the methane gas flows;
An ejection device that connects the suction pipe and the flow pipe, and blows the methane gas into the production well through the ejection pipe;
The gas recovery device according to claim 6, further comprising:
請求項1から8のいずれか1項に記載のガス回収装置を用いて、前記混合流体から前記水及び前記砂を分離し、前記メタンガスを回収するガス回収方法であって、
前記第一気体分離部に前記混合流体を導入する第一導入工程と、
前記第一気体分離部で前記混合流体から、比重差によって前記メタンガスを分離する第一分離工程と、
前記第一回収部を通じて前記第一気体分離部で分離された前記メタンガスを回収する回収工程と、
前記第一気体分離部からの前記混合流体を、前記接続部を介して前記固体分離部に導入する第二導入工程と、
前記固体分離部における前記管状部材で前記砂を沈降させて分離する第二分離工程と、
を含むことを特徴とするガス回収方法。
A gas recovery method for recovering the methane gas by separating the water and the sand from the mixed fluid using the gas recovery device according to any one of claims 1 to 8.
A first introduction step of introducing the mixed fluid into the first gas separation unit;
A first separation step of separating the methane gas by a specific gravity difference from the mixed fluid in the first gas separation unit;
A recovery step of recovering the methane gas separated in the first gas separation unit through the first recovery unit;
A second introduction step of introducing the mixed fluid from the first gas separation unit into the solid separation unit through the connection unit;
A second separation step of settling and separating the sand with the tubular member in the solid separation portion;
A gas recovery method comprising:
前記固体分離部における前記管状部材の内部に前記接続部に向かって水を流入させる第一フラッシング工程と
前記接続部に向かって前記水を流入させた後に流出させる第二フラッシング工程と、
をさらに含むことを特徴とする請求項9に記載のガス回収方法。
A first flushing step for flowing water into the tubular member in the solid separation portion toward the connection portion; a second flushing step for flowing out the water after flowing the water toward the connection portion;
The gas recovery method according to claim 9, further comprising:
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