NO20130945A1 - Fremgangsmåte og system for produksjon av naturgass - Google Patents

Abstract

Det beskrives en fremgangsmåte og system for å produsere gass fra en gasshydrat-formasjon. Det er også beskrevet en fremgangsmåte for stabilisering av en gass-utmagret hydratformasjon og/eller for å forsterke formasjonen av en gasshydratformasjon.

Description

Fremgangsmåte og system for produksjon av naturgass

Område for oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og system for produksjon av hydrokarboner fra undergrunnsformasjoner, og spesielt et system for å produsere naturgass og/eller energi fra en gasshydratformasjon. Nærmere bestemt, oppfinnelsen vedrører en forbedret fremgangsmåte for produksjon av metangass fra en metanhydratformasjon.

Bakgrunn for oppfinnelsen

Metanklatrat (CH4»5.75H20), også benevnte metanhydrat, hydrometan, metan-is, brann-is, naturgasshydrat eller gasshydrat, er en faststoff-formig klatratforbindelse (nærmere bestemt, et klatrathydrat) hvor en stor mengde metan er innleiret i en krystallstruktur av vann, og danner et faststoff tilsvarende til is.

Metanhydratforekomster er hyppig forekommende i verden og har blitt estimert til å representere den største andel av verdens fossile energireserve.

Generelt, der er to primære geologiske/geografiske omgivelser for hydrat-akkumulering: 1) områder med dypt vann i nær nærhet til land, og 2) kontinenter i polare regioner. Dypvannsavsetningen kan videre klassifiseres som: 1) innenlands dypvannssjøer og innsjøer, 2) stabile passive kontinentale randområder, og 4) aktive tektoniske grenser.

I konvensjonelle gassreservoar migrerer naturgass til gjenvinningspunktet via trykkgradienter. For disse gassreservoarer er gjenvinningsgraden en funksjon av formasjonens permeabilitet og trykkgradienter etablert mellom reservoarene og ekstraksjonsbrønnen(e).

Gjenvinning av naturgass fra hydratbærende deponi krever ytterligere energi for å dissosiere den krystallinske vanngitter som danner gasshydratstrukturen.

En rekke fremgangsmåter har blitt foreslått for å produsere naturgass fra hydrat-forekomster: 1) termisk stimulering, hvor temperaturen økes over hydratstabilitets- regionen; 2) depressurisering, hvor trykket reduseres under hydratstabilitets-regionen; 3) kjemisk injeksjon av inhibitorer, hvor temperaturen og trykkbetingelsene for hydratstabiliteten forandres; og 4) CO2eller blandet CO2- og N2.utbytting, hvor CO2og N2erstatter CH4i hydratstrukturen.

Termisk stimulering krever store mengder energi. Dissosiering av metanhydrat ved 15°C krever tilnærmet 10% av energien i det produserte metan, men å overføre varmefluid nedihulls til hydratformasjonen resulterer i store varmetap.

En metode for termisk stimulering er beskrevet i US2008/0268300 (Pfefferle). Oppvarmet vann overføres via en injeksjonsbrønn til en hydratformasjon og metangass frigjøres via en produksjonsbrønn. Metan mates til et anodekammer av en brenselcelle og en oksidant (luft eller oksygen) mates til katodekammeret. Varme og CO2produseres, og varmen anvendes for å oppvarme vann og det oppvarmede vann mates til injeksjonsbrønnen.

En metode for å frigjøre gass fra en gasshydrat uten smelting av gasshydratet er beskrevet i WO06/036575 (Graue). CO2anvendes som et frigjøringsmiddel og erstattes spontant med metan i hydratstrukturen. Kombinasjonen av C02-injeksjon og metandissosiering er en energieffektiv metode, men siden begge reaksjoner er nær likevekt så er det resulterende utbytte svært begrenset.

JP2005139825 beskriver en fremgangsmåte og system hvor elektromagnetiske bølger og ultralydbølger anvendes for å defroste en hydratformasjon ved overføring av varme fra nevnte bølger til hydratformasjonen. Systemet inneholder en cracking-enhet som inneholder bestrålingsmidler arrangert i eller nær hydratformasjonen. En boreanordning kutter gasshydratsjiktet, og cracking-enheten bestråler stratum kutte-materialet (benevnte «T»), og et gjenvinningssystem samler gassen dekomponert fra hydratformasjonen.

Det er således ønskelig å tilveiebringe et mer effektivt system og en effektiv fremgangsmåte for å gjenvinne gass fra naturgasshydrater. Nærmere bestemt er det ønskelig å tilveiebringe en fremgangsmåte og system ved anvendelse av en kombinasjon av ultralydbølger og oppvarmet vann for å dissosiere og frigjøre gasser fra en gasshydratformasjon.

Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en energi- og kostnads-effektiv metode for produksjon av hydrokarboner og/eller elektrisitet fra metan (gass) hydratreservoarer.

Et slikt ønske om å etablere et mer effektivt system og fremgangsmåte kan utføres med fremgangsmåte og systemet ifølge foreliggende oppfinnelse.

Sammendrag av oppfinnelsen

Et første aspekt av foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å produsere gass fra et gasshydrat hvor gassen dissosieres og frigjøres fra hydratformasjonen med ultralyd og oppvarming,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter følgende trekk;

- et varmemiddel tilsettes gjennom en rørledning i minst én brønn og settes i forbindelse med gasshydratformasjonen, - varmemiddelet dissosierer gassen fra gasshydratformasjonen, og den dissosierte gass ledes til minst én produksjonsbrønn, - et ultralydmiddel påfører ultralydbølger til nevnte gasshydratformasjon i et område mellom den minst ene injeksjonsbrønn og den minst ene produk-sjonsbrønn, - en trykkgradient etableres mellom injeksjonsbrønnen og produksjons-lønnen med injeksjon av nevnte varmemiddel i minst én injeksjonsbrønn, og - gass dissosiert og frigjort fra hydratformasjonen fanges i produksjons-lønnen.

Fortrinnsvis, nevnte varmemiddel er vann, og hvor nevnte vann injisert i gasshydratformasjonen vil via injeksjonsbrønnen oppvarmes til en temperatur på minst 10 til 150°C, mer fortrinnsvis 40°C til 150°C, og mer foretrukket 50°C til 120°C, og mer foretrukket 50°C til 70°C, for å forsterke dissosieringen og frigjøringen av nevnte gass fra gasshydratformasjonen.

Fortrinnsvis, nevnte ultralydbølger har en frekvens i området 20 kHz til 200 MHz, mer foretrukket 20 kHz til 200 kHz, og mer foretrukket 20 kHz til 100 kHz, og mer foretrukket 20 kHz til 50 kHz.

Fortrinnsvis, nevnte ultralydbølge har en intensitet i området 1 watt/cm<2>til 10 watt/cm<2>, og mer foretrukket 10 watt/cm<2>til 100 watt/cm<2>, og mer foretrukket 100 watt/cm<2>til 100 watt/ cm<2>, og fortrinnsvis også over 1000 cm<2>.

Fortrinnsvis, nevnte ultralydmiddel er arrangert for bestråling av et volum under gasshydratformasjonen.

Fortrinnsvis, ultralyden konsentreres i utvalgte volumer med en formet reflektor, slik som en parabolsk reflektor, som dirigerer utgangen av ultralydprosessormidlene.

Fortrinnsvis, ultralydbølgen er tilpasset for å tilveiebringe ultrasonisk kavitering til et område i gasshydratformasjonen.

Fortrinnsvis, ultralydbølgen er tilpasset til å tilveiebringe varmeoverføringsforsterking med ultralydstråling og kavitering i et område under gasshydratformasjonen.

Fortrinnsvis, fremgangsmåten omfatter ytterligere;

i) en produksjonsfase hvor gassen i gasshydratformasjonen dissosieres og frigjøres, og hvor nevnte frigjorte gass fanges via produksjons-lønnen, og

ii) en postproduksjonsfase hvor en annen gass injiseres inn i den gassutmagrete hydratformasjon via en injeksjonsbrønn for stabilisering av hydratformasjonen.

Fortrinnsvis, nevnte varmemiddel er varmt vann eller damp, fortrinnsvis oppvarmet sjøvann.

Fortrinnsvis, gassen av nevnte gasshydratformasjon er metan.

Fortrinnsvis, gassen injisert i den gassutmagrete hydratformasjon er CO2.

Fortrinnsvis, minst 50% av gassene, fortrinnsvis metan, av gasshydratformasjonen fjernes fra produksjonsfasen før postproduksjonsfasen initieres.

Fortrinnsvis, CCVinjeksjonen kombineres med en aktiv kjøling av CCVhydrat-formasjonen (44), og hvor den aktive kjøling fortrinnsvis tilveiebringes med tilsetning av kaldt vann, og mer foretrukket hvor tilsetningen av CO2og vann er i et støkio-metrisk forhold på ca. 1 til 6.

Fortrinnsvis, nevnte gass mates til en brenselcelle hvor gassen oksideres og produserer varme og CO2.

Et annet aspekt av foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å stabilisere en gassutmagret hydratformasjon med effekt-ultralyd og/eller for å forsterke formasjonen av en gasshydratformasjon, hvor ultralydbølger appliseres til, og CO2injiseres inn i nevnte gassutmagrete hydratformasjon.

Fortrinnsvis, nevnte ultralydbølger tilveiebringes som effekt-ultralyd, og hvor nevnte effekt-ultralyd er i stand til å redusere størrelsen på iskrystaller i nevnte gassutmagrete hydratformasjon.

Fortrinnsvis, nevnte ultralydbølge har en frekvens i området 20 kHz til 200 MHz, mer fortrinnsvis 20 kHz til 200 kHz, og mer foretrukket 20 kHz til 100 kHz, og mer foretrukket 20 kHz til 50 kHz, og/eller en intensitet i området 1 watt/cm<2>til 10 watt/cm<2>, og mer foretrukket 10 watt/cm<2>til 100 watt/cm<2>, og mer foretrukket 100 watt/cm<2>til 1000 watt/cm<2>, og fortrinnsvis også over 1000 watt/cm<2>.

Fortrinnsvis, fremgangsmåten omfatter ytterligere tilsetning av vann til den gassutmagrete formasjon.

Fortrinnsvis, nevnte vann har en temperatur på mindre enn 10°C, mer foretrukket mindre enn 5°C, og mer foretrukket i området 0 til 5°C.

Fortrinnsvis, fremgangsmåten anvendes i kombinasjon med en fremgangsmåte i samsvar med et første aspekt indikert over.

Et tredje aspekt av foreliggende oppfinnelse vedrører et system for å produsere naturgass fra en hydratformasjon, hvor systemet omfatter;

- minst én injeksjonsbrønn og minst én produksjonsbrønn i en forutbestemt avstand som strekker seg inn i en gasshydratformasjon, - minst én rørledning i én av nevnte brønner for tilveiebringelse av et varmemiddel inn i nevnte gasshydratformasjon, - minst ett ultralydmiddel for tilveiebringelse av ultralydbølger til hydratformasjonen i området mellom den minst ene injeksjonsbrønn og den minst ene produksjonsbrønn, - hvor oppvarming og bestråling av gasshydratformasjonen dissosierer gassen fra gasshydratformasjonen, - hvor tilsetning av varmemiddel via den minst ene injeksjonsbrønn etablerer en trykkgradient mellom den minst ene injeksjonsbrønn og den minst ene produksjonsbrønn, og

- hvor den dissosierte gass fanges via produksjonsbrønnen.

Fortrinnsvis, ultralydmidlene er arrangert i en avstand fra gasshydratformasjonen.

Fortrinnsvis, ultralydmidlene er arrangert i eller over sedimentær bergformasjon over gasshydratformasjonen.

Fortrinnsvis, ultralydmidlene er arrangert i en rørledning eller borehull i sedimentær bergformasjon som strekker seg delvis mot gasshydratformasjonen.

Fortrinnsvis, ultralydmidlene er arrangert i et borehull i sedimentær bergformasjon, hvor borehullet strekker seg inn i gasshydratformasjonen og hvor borehullet er forseglet på toppen med et deksel.

Fortrinnsvis, ultralydmidlene er arrangert i eller nær gasshydratformasjonen.

Fortrinnsvis, systemet omfatter en formet reflektor, så som en parabolsk reflektor, for å rette utgangen av ultralydprosesseringsmidler i utvalgte volumer.

Fortrinnsvis, nevnte varmemiddel er vann, og hvor nevnte vann har en temperatur på minst 10 til 150°C, mer fortrinnsvis 40°C til 150°C, og mer foretrukket 50°C til 120°C, og mer foretrukket 50°C til 70°C, for å forsterke dissosieringen og frigjøringen av nevnte gass fra gasshydratformasjonen.

Fortrinnsvis, systemet omfatter ytterligere minst én injeksjonsbrønn for injeksjon av en andre gass for stabilisering av den gassutmagrete hydratformasjon.

Fortrinnsvis, den første gass er metan.

Fortrinnsvis, den andre gass er CO2.

Fortrinnsvis, systemet omfatter en varmeveksler.

Fortrinnsvis, injeksjonsbrønnen omfatter perforeringer i den region som penetrerer hydratformasjonen.

Fortrinnsvis, systemet omfatter midler for gassfanging for å oppta nevnte første gass fra gasshydratformasjonen.

Fortrinnsvis, nevnte system tilveiebringes med trykktilveiebringelsesmidler i injek-sjonsbrønnen og sugemidler i produksjonsbrønnen.

Fortrinnsvis, systemet omfatter en brenselcelle, og hvor nevnte første gass fra produksjonsbrønnen mates til anodekammer i brenselcellen, og hvor luft (eller fortrinnsvis oksygen) mates til katodekammeret i brenselcellen, og hvor oksygen overføres over membranen og oksiderer gassen (metan) til CO2og vann.

Fortrinnsvis, CO2fra brenselcellen, fortrinnsvis avkjølt eller kondensert, mates via injeksjonsbrønnen til hydratformasjonen i postproduksjonsfasen.

Fortrinnsvis, CC>2-injeksjonen kombineres med en aktiv kjøling av hydratformasjonen, og hvor den aktive kjøling fortrinnsvis tilveiebringes ved tilsetning av kaldt vann, og mer fortrinnsvis hvor tilsetningen av CO2og vann er i et støkiometrisk forhold på ca. 1til 6.

Fortrinnsvis, i et gitt område, kjøres de to fasene samtidig, dvs. noen brønner er i produksjonsfase og andre brønner i formasjonene som har blitt avmagret med gass er i postproduksjonsfasen.

Fortrinnsvis, minst to borehull bores horisontalt, eller i en vinkel med hensyn til hydratformasjonen.

Fortrinnsvis, nevnte ultralydbølge har en frekvens i området 20 kHz til 200 MHz, mer fortrinnsvis 20 kHz til 200 kHz, og mer foretrukket 20 kHz til 100 kHz, og mer foretrukket 20 kHz til 50 kHz, og en intensitet i området 1 watt/cm<2>til 10 watt/cm<2>, og mer foretrukket 10 watt/cm<2>til 100 watt/cm<2>, og mer foretrukket 100 watt/cm<2>til 1000 watt/cm<2>, og fortrinnsvis også over 100 watt/cm<2>.

Kort beskrivelse av figurene

Foretrukne utførelser av oppfinnelsen er beskrevet i detalj nedenfor med henvisning til de medfølgende figurer, hvor: Figur 1 er en skjematisk tegning av et produksjonssystem i samsvar med foreliggende oppfinnelse som viser ultralydmidler og injeksjonsbrønner og en produksjons-brønn for å fange metangass fra en metanhydratformasjon.

Figur 2 viser skjematisk en brønn.

Figur 3 viser en alternativ utførelse hvor ultralydmidlene er posisjonert nedihulls nær metanhydratformasjonen. Figur 4 viser en alternativ utførelse hvor ultralydmidlene er arrangert på toppen men hvor ultralydbølgene er tilveiebrakt til gasshydratformasjonen via en rørledning eller borehull fylt med væske. Figur 5 viser en alternativ utførelse hvor ultralydmidlene er forskjøvet, fortrinnsvis horisontalt, innen borehullet i gasshydratformasjonen. Figur 6 viser en utførelse hvor et antall ultralydmidler er posisjonert i et antall brønner for å forbedre den termiske konduktans og konveksjon i gasshydratformasjonen og sjiktet nedenfor. Figur 7 viser en skjematisk tegning av et system av en foretrukket utførelse ifølge oppfinnelsen som viser et ultralydmiddel og to brønner for produksjon av metangass

fra en metanhydratformasjon, og én brønn for stabilisering av en gassutmagret hydratformasjon.

Figur 8 viser et mønster av brønner.

Figur 9 viser dissosiert område i en innledende produksjonsfase.

Figur 10 viser varmegjenvinning før den neste produksjonsfase.

Figur 11 viser dissosiert område i den andre produksjonsfase.

Figur 12 viser dissosiert område og CC>2-fylt område før den tredje produksjonsfase. Figur 13 viser dissosiert område og CCVfylt område etter den tredje produksjonsfase.

Beskrivelse av utførelser av oppfinnelsen

Fremgangsmåten og systemet i samsvar med foreliggende oppfinnelse inneholder minst to brønner og et ultralydmiddel for å applisere ultralydbølger til en gasshydratformasjon mellom de to brønner.

Figur 1 viser en skjematisk oversikt av en foretrukket utførelse av et system i samsvar med oppfinnelsen. Systemet i figur 1 inneholder minst én injeksjonsbrønn 12 og en produksjonsbrønn 14, og minst ett ultralydmiddel 50 for å tilveiebringe ultralydbølger til området mellom brønnene 12,14.

Termen «varmemiddel» angir et middel, så som en gel eller væske med en temperatur høyere enn gasshydrattemperaturen. Fortrinnsvis, varmemiddelet er en væske, og fortrinnsvis er denne væske vann eller sjøvann. Temperaturen av varmemiddelet er fortrinnsvis minst 10°C, mer foretrukket minst 15°C, me r foretrukket minst 20°C.

Figur 2 viser et skjematisk arrangement av en utførelse av en brønn 12,14. Borehullet 30 er forseglet ved toppen i bergartformasjon 40 med et deksel 32. Borehullet strekker seg gjennom det impermeable sjikt 42 inn i hydratformasjonen 44 og valgfritt inn i det underliggende sjikt 46. Borehullet har perforering 30a i hydratformasjon 44 og valgfritt i det underliggende sjikt 46. En rørledning 34 er innsatt i borehullet 30 og forseglet på toppen med deksel 32. Rørledning 34 kan anvendes for vann-injeksjon, metanproduksjon eller CC>2-injeksjon. Valgfritt, brønnen kan være utstyrt med en rørledning 36 og en pumpe 38 for trykkontroll av vannfasen.

Som forklart i mer detalj nedenfor, oppvarmet vann tilveiebringes til hydratformasjonen, og et ultralydmiddel 50 bestråler hydratformasjonen mellom minst én injek-sjonsbrønn 12 og én produksjonsbrønn 14. Den kombinerte behandling med et varmemiddel og ultralydbølger vil oppvarme og sprekke gasshydratformasjonen og tilveiebringe en forsterket dissosiering av gass fra gasshydratformasjonen 44. Den foreliggende oppfinnelse vedrører således kombinert og/eller synergistisk virkning av oppvarming og ultralydbehandling av en gasshydratformasjon 44 for å forbedre dissosieringen og frigjøringen av gass fra hydratformasjonen 44. Figurene 3-6 viser alternative utførelser av oppfinnelsen, dvs. hvor ultralydmiddel 50 er arrangert ved forskjellige posisjoner med hensyn til gasshydratformasjonen 44 og brønnene 12,14. Figur 3 viser at hver injeksjonsbrønn 12 kan inneholde et ultralydmiddel 50. Ultralydmidlene 50 senkes nedihulls inn i borehullet og posisjoneres nær gasshydratformasjonen 44. Ultralyd rettes mot volumet av metanhydratformasjonen hvor forsterket produksjonsgrad eller utbytte er ønskelig, og øker således produksjonsgraden i produksjonsbrønn 14 og den totale mengde gass som praktisk kan produseres fra brønnen. Figur 4 viser en utførelse hvor et borehull eller en rørledning 51 strekker seg fra et ultralydmiddel 50 inn til gasshydratformasjonen 33. Borehullet eller rørledningen 51 er utstyrt med en væske eller gel, fortrinnsvis vann. Denne utførelse muliggjør ultralydstimulering av volumer i metanhydratformasjonen med ultralydmidler på toppen avfastformasjonen. Figur 5 viser en utførelse hvor et horisontalt borehull drilles mellom en injeksjons-brønn 12 og en produksjonsbrønn 14, og hvor minst ett ultralydmiddel er arrangert innen metanhydratformasjonen. Ultralydmidlene kan bevege seg gjennom borehullet og stimulere utvalgte volumer med ultralydbestråling. Figur 6 viser en utførelse hvor et antall ultralydmidler posisjoneres i et antall borehull for å forbedre den termiske konduktans og konveksjon i volumet under gasshydrat-

formasjonen. Temperaturen øker generelt med økende dybde, og varmeoverførings-forsterkningseffekten av ultralydbestrålingen vil forårsake en oppvarming av metan-hydratsjiktet, og reduserer behovet for varmemiddel injisert i injeksjonsbrønnen 12.

Ultralyden utstrålt fra ultralydmidlene 50 er i en utførelse ifølge oppfinnelsen anvendt for å føre varme direkte til hydratformasjonen 44. Intensiteten av en plan lydbølge som beveger seg i et medium med en absorpsjonskonstant a attenueres med økende avstand

l(x)=10<*>exp(-2ax)

Varmen forskyndt til medium per enhetstid og volum er

-dl/dx=Q=2<*>a<*>l

Transmisjonstapet (attenuering) av en ultralydbølge er relativt liten, og bølgen har tilstrekkelig energi til å forårsake en indre oppvarming av faststoffet (is) gasshydratformasjonen og således lokalt tine porsjoner av hydratformasjonen. Tiningen, dvs. smelting vil forsterke effekten av ultralydbølgen siden kapasiteten til å oppvarme forsterkes dersom vann foreligger. Ytterligere bestråling av gasshydratet 44, fortrinnsvis i nærvær av noe vann, vil dekomponere hydratformasjonen og den innesluttede gass vil dissosiere og frigjøres fra hydratformasjonen 44. Ultralyden vil også forårsake lokal cracking av hydratformasjonen 44, og idet noe av faststoff-formasjonen har smeltet, vil transport av væske og gass gjennom formasjonen 44 øke. Strømmen av væske og gass vil rettes med trykkgradienten etablert mellom de minst to brønner 12,14, og gassen dissosiert og frigjort fra gasshydratformasjonen 44 ledes således til den andre borehull 14 som er utstyrt med gassfangemidler for å oppta den frigjorte gass, fortrinnsvis metan.

Frekvensen av ultralydbølgen er justert til et område hvor den er effektivt absorbert av gasshydratet 44, men mindre effektivt absorbert av vannet. Slikt område av frekvenser er fortrinnsvis 20 kHz til 200 MHz, mer foretrukket 20 kHz til 200 kHz, og mer foretrukket 20 kHz til 100 kHz, og mer foretrukket 20 kHz til 50 kHz. Intensiteten er fortrinnsvis i området 1 watt/cm<2>til 10 watt/cm<2>, og mer foretrukket 10 watt/cm<2>til 100 watt/cm<2>til, og mer foretrukket 100 watt/cm<2>til 1000 watt/cm<2>, og fortrinnsvis også over 100 watt/cm<2>.

Det er foretrukket at ultralyden har en frekvens og intensitet som muliggjør dannelse av kavitasjonsluftbobler nær gasshydratformasjonen. Disse luftbobler vil kollapse nær hydratformasjonen og indusere en høy lokal oppvarming (-5000K), høyt trykk (~1000atm), og væskejetstrømmer (~400km/t). Den intense energiinngang, høyt trykk og temperatur resulterer transient i en økning i reaksjonsrate og mer fullstendig dissosiering av hydratet som ellers er innesluttet i hydratinnholdende partikler. Videre, ultralydkavitasjon resulterer i signifikant forbedret varmeoverføring på grunn av forbedret konveksjon. Transport av mikrobobler innen partiklene og også transport av makrobobler intensiveres med kavitasjon.

Det akustiske felt i is- og gasshydratformasjonene er mer kompleks enn i luft. Is er et elastisk faststoff og støtter to typer bølger: en langsgående eller kompresjonsbølge (som er lignende en akustisk bølge) og transverse eller skjærbølger, hvor bevegelsen av vibrasjonen er transvers i forhold til propageringsretningen.

I en skjærbølge vil den transverse vibrasjon ikke resultere i at molekylene blir sammenpresset og fortynnet, men i stedet vil de oscillere på en måte analog til bølgebevegelsen av et tau utløst av et slag på håndleddet. Langsgående bølger og skjærbølger beveger seg med forskjellig hastighet og den langsgående bølge-hastighet (cL) er alltid hurtigere enn den transverse bølgehastighet (cT). Idet en sjokkbølge passerer fra vann inn i isen fordeles den overførte energi mellom de langsgående og transverse bølger i isen. Andelen av energi som hver bølge får avhenger av materialegenskapene av isen og innfallsvinkelen. Dersom bølgen innfaller normalt på isoverflaten så vil all energien omdannes til en langsgående bølge i isen og ingen energi er tilgjengelig for transverse bølger. Idet innfallsvinkelen øker vil mindre energi omdannes til en langsgående bølge og mer omdannes til transverse bølger. Den komplekse form av naturlig is resulterer i en ikke-triviell partisjon av energi mellom de to typer bølger. Imidlertid, det er forventet at sjokk-bølger vil fragmentere faststoffisen eller hydratpartiklene og flere mekanismer for denne fragmentering har blitt beskrevet. Dette inkluderer spallasjon og skjærstress, som i kombinasjon med smelting av den krystallinske fase vil bidra til å frakturere faststoffhydratformasjonen. Også kavitasjon vil forsterke fragmenteringen av hydratformasjonen.

Ultralydbølgene forsynt til hydratformasjon 44 vil således indusere perforeringer av faststoffhydratformasjonen, og vil også forsterke dissosieringen av gass fra hydratformasjonen 44.

En trykkgradient mellom borehullene 12,14 etableres ved å tilsette vann til gasshydratformasjonen 44 via én av borehullene. I en utførelse vist i figur 1 er borehull 12 anvendt for injeksjon av vann, fortrinnsvis sjøvann, og trykkgradienten mellom borehullene beveger vannet og gassen frigjort fra hydratformasjon 44 til borehull 14 hvor gassen fanges. Injeksjonsbrønn 12 er utstyrt med en rørledning 34 for mating av vann til (og fra) hydratformasjon 44. Injeksjonsbrønn 12 er utstyrt med perforeringer 34a i regionen som penetrerer hydratformasjon 44. Perforeringene kan tilveiebringes i hele omkretsen av borehullet 30, og den vertikale ekstensjon av perforeringsseksjonen kan være tilpasset til hydratformasjonen 44.1 en alternativ utførelse er perforeringene 34a kun tilveiebrakt i én eller flere seksjoner av omkretsen av borehullet 30. Perforeringene 34a kan være tilveiebrakt i borehullet 30 etter installasjon av borehull 30 i hydratformasjon 44.

Retningen av bevegelsen av vann mellom brønnene 12,14, dvs. fra en vann-injeksjonsbrønn 12 til en gassproduksjonsbrønn 14, reguleres av trykkgradienter etablert med vanninjeksjonen, og fortrinnsvis også, valgfritt, ved tilveiebringelse av en trykkpumpe 26 i injeksjonsbrønn 12 og en sugepumpe 38 i produksjonsbrønn 14.

I en foretrukket utførelse er vannet tilveiebrakt i injeksjonsbrønn 12 oppvarmet for å forsterke dissosieringen av gass fra hydratsjiktet, dvs. frigjøringen av gass effek-tueres av en kombinasjon av både termisk oppvarming og bestråling. Således, en termisk kommunikasjon etableres mellom injeksjonsbrønn 12 og produksjonsbrønn 14. Den termiske forbindelse vil overføre varme til hydratformasjonen 44 og øke dissosieringen av metan fra formasjonen 44.

Den kombinerte bestråling og oppvarming av metanhydratet frigjør gassformig metan og/eller metan oppløst i vann. Ved anvendelse av en inngangstemperatur på

50°C, i motsetning til 15°C som kjent fra teknikkens stand, økes utbyttet av CH4med tre til fire ganger, fra ca. 13% til 57%. I tillegg, ultralydbølgen vil bidra til oppvarming, men ultralydbølgene vil også lokalt cracke hydratformasjon 44 og øke dissosieringen av metan og strømmen av væske gjennom formasjonen.

Dissosieringen av gassformig CH4fra metanhydratet er en endoterm prosess. Likevekt etableres med trykk og temperatur slik at for et gitt gasstrykk så vil metanhydratet dissosiere idet temperaturen økes til over likevektstemperaturen. Imidlertid, idet noe metanhydrat kan være innesluttet i små porer kan trykket lokalt være høyere enn på utsiden av det ytre trykk. Økning av temperaturen signifikant over likevektstemperatur for bulktrykk vil derfor øke utbyttet og likeledes dissosia-sjonsgrad.

En kombinasjon av ultralydbølger, temperatur og depressurisering vil redusere energibehovet, men nivået av depressurisering er begrenset idet det vil etablere ustabiliteter i sedimentene. Imidlertid, det forutsettes at en kombinasjon av ultralyd-bølger, oppvarming og mild depressurisering vil forsterke fremgangsmåten ved å redusere det totale energibehov.

I en samtidig patentsøknad har søker av foreliggende oppfinnelse beskrevet en ny fremgangsmåte og system for dissosiering og frigjøring av gass fra en gasshydrat-formasjon kombinert med en stabilisering av den gassutmagrete hydraformasjon. Fremgangsmåten og systemet vil beskrives nedenfor, men det essensielle trekk er at fremgangsmåten og systemet består av to faser, dvs. i) en produksjonsfase hvor metan dissosieres og frigjøres fra metanhydratformasjonen, og metan fanges i høyt utbytte, og ii) en postproduksjonsfase hvor metan-utmagret hydrat injiseres med CO2og fortrinnsvis avkjøles for å produsere et CC>2-stabilisert hydrat. En foretrukket utførelse av foreliggende oppfinnelse vedrører således en kombinasjon av denne tofasemetode og systemet kombinert med ultralydbestråling i området mellom en injeksjonsbrønn og en produksjonsbrønn.

Fremgangsmåten og systemet i samsvar med den foretrukne utførelse vil forklares med applisering av en kombinasjon av oppvarming og ultralydbølger for dissosiering og frigjørelse av metan fra hydratformasjonen (første fase, dvs. produksjonsfase), og med tilsetning av CO2og fortrinnsvis vann for stabilisering av den gassutmagrete hydratformasjon (andre fase, dvs. postproduksjonsfase).

En utførelse av systemet 10 omfatter en injeksjonsbrønn 12 for injeksjon av varmt vann, og en produksjonsbrønn 14 for gjenvinning av metan og avkjølt vann og en ultralydanordning 50. Vannet introdusert inn i injeksjonsbrønnen er fortrinnsvis oppvarmet i en varmeveksler 16.

I en foretrukket utførelse, som vist i figur 7, er de forskjellige brønner tilkoblet til en brenselcelle 18, og metangass mates fra produksjonsbrønn 14, fortrinnsvis via en metantank (ikke vist) til et anodekammer 18a, og luft (eller renset oksygen) mates til katodekammer 18b i brenselcellen 18. Brensel (metan) oksideres i anodekammeret med oksygen transportert gjennom brenselcellemembranen 18c og produserer CO2og H20. Den produserte CO2transporteres fortrinnsvis til en mellomlagringstank 20 og injiseres via COrinjeksjonsbrønn 22 inn i hydratformasjonen etter at produksjonsfasen er ferdig. CO2kan fortrinnsvis kondenseres i et gasskondenseringsapparat 24, og forsynes til hydratformasjonen i enten gassformig eller væskeformig form.

Som vist i figur 7, produksjonsfasen omfatter minst to brønner, dvs. en varmemiddel injeksjonsbrønn 12 og en produksjonsbrønn 14, og et ultralydmiddel for å tilveiebringe lydbølger til hydratformasjon 44. Varmemiddel, fortrinnsvis oppvarmet vann, fortrinnsvis sjøvann, ved en temperatur av ca. 10 til 150°C, mer fortrinnsvis 40°C til 150°C, og mer foretrukket 50°C til 120°C, og mer foretrukket 50°C til 70°C injiseres inn i hydratformasjon 44 via injeksjonsbrønn 12. Injeksjonsbrønn 12 er utstyrt med en rørledning 34 for mating av varmemiddel, fortrinnsvis vann til (og fra) hydratformasjon 44. Injeksjonsbrønn 12 er utstyrt med perforeringer 34a i den region som penetrerer hydratformasjon 44. Perforeringene kan være tilveiebrakt i hele omkretsen til borehull 30, og den vertikale ekstensjon av perforeringsseksjonen kan være tilpasset til hydratformasjonen 44. I en alternativ utførelse er perforeringene 34a kun tilveiebrakt i én eller flere seksjoner av omkretsen av borehull 30. Perforeringene 34a kan være tilveiebrakt i borehull 30 etter installasjon av borehull 30 i hydratformasjonen 44.

Som angitt over, retningen av bevegelsen av vann mellom de forskjellige brønner 12,14, dvs. fra en injeksjonsbrønn 12 til en produksjonsbrønn 14, reguleres med trykkgradienter tilveiebrakt ved injisering av vann gjennom injeksjonsbrønn 12, og valgfritt tilveiebrakt med trykkpumpe 26 i injeksjonsbrønn 12 og en sugepumpe 38 i produksjonsbrønn 14 slik at en termisk kommunikasjon etableres mellom injeksjons-brønn 12 og produksjonsbrønn 14. Den termiske forbindelse vil overføre varme til hydratformasjonen 44 og dissosiere metan fra formasjonen 44.

Oppvarmingen og ultralydbehandlingen av metanhydratet frigjør gassformig metan og/eller metan oppløst i vann. Ved anvendelse av en inngangstemperatur på 50°C, i motsetning til 15°C som kjent fra teknikkens stand, økes utbyttet av CH4med tre til fire ganger, fra ca. 13% til 57%. Dissosiering av gassformig CH4fra metanhydrat er en endoterm prosess. Likevekt er gitt med trykk og temperatur slik at for et gitt trykk vil metanhydratet dissosiere idet temperaturen stiger over likevektstemperaturen som gitt i figur 9. Imidlertid, idet metanhydratet kan være innesluttet i små porer kan trykket lokalt være høyere enn på utsiden av det ytre trykk. Økning av temperaturen signifikant over likevektstemperaturen for bulktrykket vil derfor øke utbyttet og likeledes dissosiasjonsgraden.

En kombinasjon av ultralydbølger, temperatur og depressurisering vil redusere behovet for energi, men nivået av depressurisering er begrenset idet det vil etableres ustabiliteter i sedimentene. Imidlertid, det forutsettes at en kombinasjon av oppvarming og svak depressurisering vil forbedre fremgangsmåten ved å redusere det totale energibehov.

Den andre fase ifølge fremgangsmåten, dvs. postproduksjonsfasen initieres idet produksjon av metan fra hydratet er ferdig, for eksempel idet 50-75% av metanet har blitt fjernet fra hydratformasjonen 44.

Postproduksjonsfasen består av en injeksjon av CO2inn i hydratformasjon 44 via COrinjeksjonsbrønn 22. CCVinjeksjonen kan valgfritt kombineres med en aktiv avkjøling av hydratformasjon 44 ved tilsetning av kaldt vann (og CO2). CO2kan tilveiebringes fra enhver kilde, men er fortrinnsvis tilveiebrakt fra blødestrømmen av et anode brenselcellekammer 18a av den valgfrie brenselcelle 18. CCVhydratet vil dannes idet temperaturen senkes under likevektstemperaturen som gitt i figur 10.

I en foretrukket utførelse av denne postproduksjonsfase forsterker stabilisering av gasshydratet 44 med tilveiebringelse av ultralydbølger til gassutmagret hydratformasjon (videre forklart nedenfor).

Det er viktig å bemerke at injeksjons-12 og/eller produksjonsbrønn 14, etter at man er ferdig å oppta metan, senere kan anvendes som CC>2-injeksjonsbrønner 22.

Som beskrevet over, fremgangsmåten og systemet i samsvar med en utførelse av foreliggende oppfinnelse omfatter minst to brønner (injeksjon og produksjon) i produksjonsfasen, og en ytterligere brønn (som kan være en tidligere injeksjons-brønn) for å stabilisere hydratformasjon 44 i postproduksjonsfasen. Fortrinnsvis, systemet og fremgangsmåten inneholder flere brønner, og figur 8 viser et mulig mønster av brønner 30. Mønsteret kan arrangeres på mange måter, men arrange-mentet vist i figur 8 anvendes for å illustrere oppfinnelsen. Én injeksjonsbrønn 12 er omgitt av et flertall produksjonsbrønner 14, og én produksjonsbrønn 14 er omgitt av et flertall injeksjonsbrønner. Det mulige arrangement eller mønster vist i figur 8 indikerer at én injeksjonsbrønn 12 er omgitt av 4 produksjonsbrønner 14, og vice versa. Et slikt arrangement gir rekker av respektive brønner 12 og 14, fortrinnsvis arrangert med en avstand mellom brønnene i rekkene for å oppnå lik avstand mellom de forskjellige brønner. Figur 9 viser et mønster av brønner 12, 14 og dissosiert område 12a i en innledende produksjonsfase. Varmt vann injiseres inn i injeksjonsbrønner 12 ved et høyere trykk enn produksjonsbrønnene 14. Metanhydrat starter å dissosiere fra hydratformasjon 44 og presses til produksjonsbrønnene 14 med den etablerte trykkgradient. Ultralyd-bølgene tilveiebrakt av ultralydmidler 50 forsterker gassdissosieringen. Dissosia-sjonen starter ved injeksjonsbrønnene 12 og den dissosierte sone 12a strekker seg mot produksjonsbrønnene 14. Figur 10 viser en valgfri fremgangsmåte for varmegjenvinning. Idet tilstrekkelig mengde av varmt vann har blitt tilveiebrakt via injeksjonsbrønnene 12 inn i hydratformasjonen 44, er det mulig å injisere kaldt vann inn i injeksjonsbrønnene 12. Dette vil presse det varme vann i det dissosierte området til å flyte mot produksjons-brønnene 14 og forsterke metandissosieringen fra hydratformasjon 44.

Idet den første produksjonsfase er ferdig og varmegjenvinningen er fullført kan CO2-injeksjonsfasen, dvs. postproduksjonsfasen, starte. CO2injiseres inn i CC>2-injek-sjonsbrønner 22 og CO2mates til den metanmagre hydratformasjon og vil stabilisere hydratformasjon 44. Som forklart over, injeksjon av CO2kan anvende brønner som tidligere har blitt anvendt som produksjonsbrønner 14 eller injeksjonsbrønner 12 i produksjonsfasen.

I en foretrukket utførelse bestråles den gassutmagrete formasjon med ultralydbølger for å forsterke stabilisering av det faststofformige gasshydrat. Figur 11 viser dissosiert område i den andre produksjonsfase. En ny dissosierings-sone 12a' strekker seg mot de «nye» produksjonsbrønner 14'. Figur 12 viser dissosierte områder og CC>2-stabilisert hydratformasjon i en utførelse med en første og andre produksjonsfase og hvor en postproduksjonsfase har blitt initiert. Det injiserte CO2, enten i væske- eller gassform, og valgfritt tilveiebrakt med kjøling, vil overføres til den metanmagre hydratformasjon og CO2vil danne CO2-hydrater og stabilisere hydratformasjonen.

Det er viktig å bemerke at foreliggende oppfinnelse ikke vedrører passiv erstatning av CO2for CH4i hydratformasjonen, men fremgangsmåten er faktisk en aktiv tofase-prosess hvor metan først fjernes fra hydratformasjon 44 og deretter injiseres CO2for å re-stabilisere den metanutmagrete hydratformasjon 44.

CO2injiseres ved et høyere trykk enn vann. Dette sikrer at alle retningsstrømmer er i korrekt retning drevet av trykkgradienten. Trykkgradienten etableres ved trykk av vann til og fra brønnene. I foretrukne utførelser av oppfinnelsen forsterkes trykkgradienten ytterligere med en valgfri tilveiebringelse av pumping 16 og sugemidler 38 i brønnene 12,14, 22, og/eller ved tilveiebringelse av perforeringer i kun utvalgte segmenter i borehull 30.

Figur 13 viser dissosiert område og CCMylt område etter den tredje produksjonsfase. Ytterligere injeksjonsbrønner 12" og produksjonsbrønner 14" aktiveres, og også et større hydratformasjonsområde har blitt stabilisert med injeksjon av CO2gjennom ytterligere CCVinjeksjonsbrønner 22. Bemerk at de tidligere varmtvanninjeksjonsbrønner 12 nå anvendes som CC>2-injeksjonsbrønn 22.

En produksjonsprosess initieres med å bore minst to brønner. Minst én av disse brønner 12 er for injeksjon av varmt vann, og minst én brønn 14 er for produksjon av metan. Området mellom brønnene bestråles med ultralydbølger. Etter fullføring av produksjonsfasen, dvs. at tilstrekkelig mengde metan er fanget, bores nye brønner. De nye brønnene kan anvendes som nye vanninjeksjons- og produksjonsbrønner (produksjonsfase), mens de tidligere brønner kan anvendes som CO2-injeksjonsbrønner (postproduksjonsbrønner).

Et ytterligere aspekt av foreliggende oppfinnelse vedrører stabilisering av en gass-utmagret hydratformasjon ved å applisere ultralyd til formasjonen. Tilveiebringelse av ultralyd anvendes for å redusere størrelsen av iskrystaller på den frosne faststoff-formasjon. Dette fører til finfordelte iskrystaller og korter tiden mellom start av krystallisering og den fullstendige dannelse av faststoff isstoff-formasjon, i hovedsak på grunn av akustisk kavitasjon. Dette resulterer i mer homogen dannelse av CO2-hydrat og forbedrer den strukturelle stabilitet av hydratsjiktet. Egnete frekvenser og intensiteter anvendes. Ultralydbølgene kan være tilveiebrakt med ultralydmidler 50 vist i figur 1, og 3-6, eller fremgangsmåten og systemet kan omfatte flere ultralydmidler 50.

I en utførelse av oppfinnelsen er minst to borehull boret horisontalt, eller i en vinkel med hensyn til hydratformasjonen.

Claims (41)

1. Fremgangsmåte for å produsere gass fra en gasshydratformasjon (44), hvor fremgangsmåten omfatter følgende trekk; - et varmemiddel tilsettes gjennom en rørledning (34) i minst én brønn (12) og settes i forbindelse med gasshydratformasjonen (44), - varmemiddelet dissosierer gassen fra gasshydratformasjonen, og den dissosierte gass ledes til minst én produksjonsbrønn (14), - et ultralydmiddel (50) påfører ultralydbølger til nevnte gasshydratformasjon (44) i et område mellom den minst ene injeksjonsbrønn (12) og den minst ene produksjonsbrønn (14), - en trykkgradient etableres mellom injeksjonsbrønnen (12) og produksjons-brønnen (14) med injeksjon av nevnte varmemiddel i minst én injeksjonsbrønn (12), og - gass dissosiert og frigjort fra hydratformasjonen (44) fanges i produksjons-brønnen (14).

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, hvor nevnte varmemiddel er vann, og hvor nevnte vann injisert i gasshydratformasjonen (44) via injeksjonsbrønnen (12) oppvarmes til en temperatur på minst 10 til 150°C, mer fortrinnsvis 40°C til 150°C, og mer foretrukket 50°C til 120°C, og mer foretrukket 50°C til 70°C, for å forsterke dissosieringen og frigjøringen av nevnte gass fra gasshydratformasjonen (44).

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, hvor nevnte ultralydbølger har en frekvens i området 20 kHz til 200 MHz, mer foretrukket 20 kHz til 200 kHz, og mer foretrukket 20 kHz til 100 kHz, og mer foretrukket 20 kHz til 50 kHz.

4. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, hvor nevnte ultralydbølge har en intensitet i området 1 watt/cm<2>til 10 watt/cm<2>, og mer foretrukket 10 watt/cm<2>til 100 watt/cm<2>, og mer foretrukket 100 watt/cm<2>til 100 watt/ cm<2>, og fortrinnsvis også over 1000 cm<2>.

5. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, hvor ultralyden konsentreres i utvalgte volumer med en formet reflektor, slik som en parabolsk reflektor, som dirigerer utgangen av ultralydprosessormidlene (50).

6. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, hvor ultralydbølgen er tilpasset for å tilveiebringe ultrasonisk kavitering til et område i gasshydratformasjonen (44).

7. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, hvor ultralydbølgen er tilpasset til å tilveiebringe varmeoverføringsforsterking med ultralydstråling og kavitering i et område under gasshydratformasjonen.

8. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, hvor fremgangsmåten omfatter ytterligere; i) en produksjonsfase hvor gassen i gasshydratformasjonen (44) dissosieres og frigjøres, og hvor nevnte frigjorte gass fanges via produksjonsbrønnen (14), og ii) en postproduksjonsfase hvor en annen gass injiseres inn i den gassutmagrete hydratformasjon (44) via en injeksjonsbrønn (22) for stabilisering av hydratformasjonen (44).

9. Fremgangsmåte i samsvar med krav 2, hvor nevnte varmemiddel er varmt vann eller damp, fortrinnsvis oppvarmet sjøvann og/eller hvor gassen av nevnte gasshydratformasjon (44) er metan.

10. Fremgangsmåte i samsvar med krav 8, hvor gassen injisert i den gassutmagrete hydratformasjon (44) er CO2.

11. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav, hvor minst 50% av gassene, fortrinnsvis metan, av gasshydratformasjonen fjernes fra produksjonsfasen før postproduksjonsfasen initieres.

12. Fremgangsmåte i samsvar med krav 10, hvor CC>2-injeksjonen kombineres med en aktiv kjøling av CC>2-hydratformasjonen (44), og hvor den aktive kjøling fortrinnsvis tilveiebringes med tilsetning av kaldt vann, og mer foretrukket hvor tilsetningen av CO2og vann er i et støkiometrisk forhold på ca. 1 til 6.

13. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav, hvor nevnte gass mates til en brenselcelle (18) hvor gassen oksideres og produserer varme og CO2.

14. Fremgangsmåte for å stabilisere en gassutmagret hydratformasjon og/eller for å forsterke formasjonen av en gasshydratformasjon, hvor ultralydbølger appliseres til, og CO2injiseres inn i nevnte gassutmagrete hydratformasjon.

15. Fremgangsmåte i samsvar med krav 14, hvor nevnte ultralydbølger tilveiebringes som effekt-ultralyd, og hvor nevnte effekt-ultralyd er i stand til å redusere størrelsen på iskrystaller i nevnte gassutmagrete hydratformasjon.

16. Fremgangsmåte i samsvar med krav 14, hvor nevnte ultralydbølge har en frekvens i området 20 kHz til 200 MHz, mer fortrinnsvis 20 kHz til 200 kHz, og mer foretrukket 20 kHz til 100 kHz, og mer foretrukket 20 kHz til 50 kHz, og/eller en intensitet i området 1 watt/cm<2>til 10 watt/cm<2>, og mer foretrukket 10 watt/cm<2>til 100 watt/cm<2>, og mer foretrukket 100 watt/cm<2>til 1000 watt/cm<2>, og fortrinnsvis også over 1000 watt/cm<2>.

17. Fremgangsmåte i samsvar med krav 14, hvor fremgangsmåten omfatter ytterligere tilsetning av vann til den gassutmagrete formasjon (44).

18. Fremgangsmåte i samsvar med krav 16, hvor nevnte vann har en temperatur på mindre enn 10°C, mer foretrukket mindre enn 5°C, og mer foretrukket i området 0 til 5°C.

19. Fremgangsmåte i samsvar med krav 14-18, hvor fremgangsmåten anvendes i en fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-13.

20. Et system for å produsere naturgass fra en hydratformasjon (44), hvor systemet omfatter; - minst én injeksjonsbrønn (12) og minst én produksjonsbrønn (14) i et forutbestemt avstand som strekker seg inn i en gasshydratformasjon (44), - minst én rørledning (34) i én av nevnte brønner (12) for tilveiebringelse av et varmemiddel inn i nevnte gasshydratformasjon (44), - minst ett ultralydmiddel (50)for tilveiebringelse av ultralydbølger til hydratformasjonen (44) i området mellom den minst ene injeksjonsbrønn (12) og den minst ene produksjonsbrønn (14), - hvor oppvarming og bestråling av gasshydratformasjonen (44) dissosierer gassen fra gasshydratformasjonen, - hvor tilsetning av varmemiddel via den minst ene injeksjonsbrønn (12) etablerer en trykkgradient mellom den minst ene injeksjonsbrønn (12) og den minst ene produksjonsbrønn (14), og - hvor den dissosierte gass fanges via produksjonsbrønnen (14).

21. System i samsvar med krav 20, hvor ultralydmidlene (50) er arrangert i en avstand fra gasshydratformasjonen (44).

22. System i samsvar med krav 21, hvor ultralydmidlene (50) er arrangert i eller over sedimentær bergformasjon over gasshydratformasjonen (44).

23. System i samsvar med krav 22, hvor ultralydmidlene(50) er arrangert i en rørledning eller borehull (51) i sedimentær bergformasjon som strekker seg delvis mot gasshydratformasjonen (44).

24. System i samsvar med krav 22, hvor ultralydmidlene (50) er arrangert i et borehull (12,14) i sedimentær bergformasjon, hvor borehullet (12,14) strekker seg inn i gasshydratformasjonen (44) og hvor borehullet (12,14) er forseglet på toppen med et deksel (32).

25. System i samsvar med krav 20, hvor ultralydmidlene (50) er arrangert i eller nær gasshydratformasjonen (44).

26. System i samsvar med krav 20, hvor ultralydmidlene (50) er arrangert for bestråling av volumet under gasshydratformasjonen (44).

27. System i samsvar med krav 20, hvor systemet omfatter en formet reflektor, så som en parabolsk reflektor, for å rette utgangen av ultralydprosesseringsmidler (50) i utvalgte volumer.

28. System i samsvar med krav 20, hvor nevnte varmemiddel er vann, og hvor nevnte vann har en temperatur på minst 10 til 150°C, mer fortrinnsvis 40°C til 150°C, og mer foretrukket 50°C til 120°C, og mer foretrukket 50°C til 70°C, for å forsterke dissosieringen og frigjøringen av nevnte gass fra gasshydratformasjonen (44).

29. System i samsvar med krav 20, hvor systemet omfatter ytterligere minst én injeksjonsbrønn (22) for injeksjon av en andre gass for stabilisering av den gassutmagrete hydratformasjon (44).

30. System i samsvar med krav 20, hvor den første gass er metan.

31. System i samsvar med krav 29, hvor den andre gass er CO2.

32. System i samsvar med krav 20 eller 29, hvor systemet omfatter et varmeveksler (16).

33. System i samsvar med krav 20, hvor Injeksjonsbrønnen (12) er utstyrt med perforeringer (34a) i regionen som penetrerer hydratformasjon (44).

34. System i samsvar med krav 20, hvor systemet omfatter et gassfangemiddel for gjenvinning av nevnte første gass fra hydratformasjonen (44).

35. System i samsvar med krav 20, hvor nevnte system er tilveiebrakt av en trykkpumpe (26) i injeksjonsbrønn (12) og en sugepumpe (38) i produksjonsbrønnen (14).

36. System i samsvar med krav 20 eller 29, hvor systemet omfatter en brenselcelle (18), og hvor nevnte første gass fra produksjonsbrønnen (14) er matet til et anodekammer (18a) i brenselcellen (18), og hvor luft (eller foretrukket oksygen) er matet til katodekammeret (18b) i brenselcellen (18), og hvor oksygenet transporteres gjennom membranen (18c) og oksiderer gassen (metan) til CO2og vann.

37. System i forbindelse med krav 20, hvor CO2fra brenselcellen (18), fortrinnsvis avkjølt eller kondensert, er matet via injeksjonsbrønnen (22) til hydratformasjonen (44) i postproduksjonsfasen.

38. System i samsvar med krav 37, hvor CCVinjeksjonen kombineres med en aktiv kjøling av hydratformasjonen (44), og hvor den aktive kjøling fortrinnsvis tilveiebringes med tilsetning av kaldt vann, og mer foretrukket hvor tilsetningen av CO2og vann er i et støkiometrisk forhold på ca. 1 til 6.

39. System i samsvar med krav 29, hvor, i et gitt område, de to faser kjøres samtidig, dvs. at noen brønner er i produksjonsfasen og noen brønner i formasjoner som har blitt utmagret for gass er i postproduksjonsfasen.

40. System i samsvar med krav 20, hvor minst to borehull er drillet horisontalt, eller i en vinkel i forhold til hydratformasjonen (44).

41. System i forhold til et av kravene 20-40, hvor nevnte ultralydbølge har en frekvens i området 20 kHz til 200 MHz, mer fortrinnsvis 20 kHz til 200 kHz, og mer foretrukket 20 kHz til 100 kHz, og mer foretrukket 20 kHz til 50 kHz, og en intensitet i området 1 watt/cm<2>til 10 watt/cm<2>, og mer foretrukket 10 watt/cm<2>til 100 watt/cm<2>, og mer foretrukket 100 watt/cm<2>til 1000 watt/cm<2>, og fortrinnsvis også over 1000 watt/cm2.