RU2026962C1

RU2026962C1 - Device for gas production

Info

Publication number: RU2026962C1
Authority: RU
Inventors: Э.И. Черней; В.Г. Писаренко; Б.Л. Хершберг; А.Е. Марков; О.Э. Черней
Original assignee: Черней Эдуард Иванович
Priority date: 1991-03-05
Filing date: 1991-03-05
Publication date: 1995-01-20

Abstract

FIELD: mining. SUBSTANCE: device for gas production includes inner string for supply of working agent, outer perforated string, rock cutting tool with central channel, outer isolating ball with upper and lower holes through which outer string passes. Ball is secured by coupling above perforation of outer string in the interval of lower end of pipe inner string. Ball upper half has movable sealing case of flexible heat-conducting material, and ball lower half is coated with abrasive material. EFFECT: conversion of gas into free state in development of gas-hydrate fields on ocean bottom. 1 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разведке и разработке месторождений газогидратов. The invention relates to mining and can be used in the exploration and development of gas hydrate deposits.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для добычи угдеводородов из обводняющейся скважины (авт. св. N 1350336, кл. E 21 B 43/00, 1986), включающее колонну труб, подземный сепаратор, выкидную линию, сообщающуюся с межтрубным пространством посредством патрубка, установленного на устье скважины, и обратный клапан для перекрытия колонны труб. The closest in technical essence to the proposed one is a device for the extraction of hydrocarbons from a waterlogged well (ed. St. N 1350336, class E 21 B 43/00, 1986), including a pipe string, an underground separator, a flow line connected to the annular space through a nozzle installed at the wellhead, and a check valve to shut off the pipe string.

Недостатком этого устройства является невозможность его использования для перевода газа в свободное состояние. The disadvantage of this device is the inability to use it to transfer gas to a free state.

Цель изобретения - перевод газа в свободное состояние при разработке газогидратных месторождений на дне океана. The purpose of the invention is the transfer of gas to a free state when developing gas hydrate deposits on the ocean floor.

На чертеже показано предлагаемое устройство, разрез. The drawing shows the proposed device, a section.

Устройство содержит внутреннюю колонну 1 с диспергатором 2, внешнюю колонну 3 с перфорацией 4, породоразрушающий орган 5 с центральным каналом 6, внешний изолирующий шар 7 с уплотнительным кожухом 8. Изолирующий шар 7 имеет верхнее 9 и нижнее 10 отверстия, через которые проходит внешняя колонна 3. The device comprises an inner column 1 with a dispersant 2, an external column 3 with perforation 4, a rock cutting organ 5 with a central channel 6, an external insulating ball 7 with a sealing casing 8. The insulating ball 7 has an upper 9 and lower 10 hole through which the external column 3 .

Диаметр нижнего отверстия 10 шара 7 превышает диаметр колонны 3; шар жестко соединен с колонной 3 муфтой 11 выше перфорации 4 в интервале нижнего торца внутренней колонны 1. Верхняя половина шара 7 снабжена подвижным уплотнительным кожухом 8 из эластичного теплопроводного материала. Нижняя половина шара 7 покрыта абразивным материалом 12. The diameter of the lower hole 10 of the ball 7 exceeds the diameter of the column 3; the ball is rigidly connected to the column 3 by the sleeve 11 above the perforation 4 in the interval of the lower end of the inner column 1. The upper half of the ball 7 is equipped with a movable sealing casing 8 of elastic heat-conducting material. The lower half of the ball 7 is covered with abrasive material 12.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Внешняя колонна 3 подключается к вращателю бурового станка, внутренняя колонна 1 - к источнику сжатого воздуха, после чего устройство опускается на дно с последующим наращиванием колонн. The outer column 3 is connected to the rotator of the drilling rig, the inner column 1 is connected to a source of compressed air, after which the device sinks to the bottom with subsequent extension of the columns.

В момент касания породоразрушающим органом 5 поверхности пласта 13 включают вращение колонны 3 с подачей сжатого воздуха по колонне 1. С помощью породоразрушающего органа 5 в центральном канале 6 оформляется керн, который затем эрлифтируется на поверхность. Поражение породоразрушающим органом 5 забоя скважины 14 ведет к повышению температуры, что приводит к разложению гидратов, а следовательно, и керна, который представлен, как правило, мелкодисперсными породами. Разложение гидратов, вызванное повышением температуры при проходке скважины 14, прекращается в пределах контура кольцевого предохранительного целика 15. At the moment the rock cutting body 5 touches the surface of the formation 13, the column 3 is rotated with compressed air supplied through the column 1. Using a rock cutting body 5, a core is formed in the central channel 6, which is then airlifted to the surface. The defeat of the rock-destroying body 5 of the bottom of the well 14 leads to an increase in temperature, which leads to the decomposition of hydrates, and, consequently, the core, which is represented, as a rule, by fine rocks. The decomposition of hydrates caused by the temperature increase during the penetration of the well 14, stops within the contour of the annular safety pillar 15.

В момент касания абразивного материала 12 поверхности газогидратного пласта 13 снижают скорость вращения. Абразивный материал 12, контактируя с породами пласта 13, изнашивает их, что ведет к повышению температуры пород и разложению гидратов. Поскольку разложение гидратов происходит в незамкнутом объеме, ограниченном акваторией океана 16 с нулевой температурой воды у поверхности дна с одной стороны и внутренней полостью шара 7, сообщенной с атмосферой, часть корпуса которого выполнена из теплопроводного материала, с другой стороны, явление разложения сопровождается снижением температуры и нижняя половина шара вмораживается в пласт 13. Уплотнительный кожух 8 в момент забуривания шара 7 не способствует созданию замкнутого объема, так как удерживается на верхней половине шара, а его выполнение из теплопроводного материала способствует охлаждение корпуса шара. Дополнительная нагрузка, создаваемая буровым станкам, а также плотное прилегание кожуха 8 к поверхности пласта 13 позволяют изолировать эксплуатационную скважину 14 от акватории океана. At the moment the abrasive material 12 is touched, the surfaces of the gas hydrate formation 13 reduce the rotation speed. Abrasive material 12, in contact with the rocks of the reservoir 13, wears them, which leads to an increase in the temperature of the rocks and the decomposition of hydrates. Since the decomposition of hydrates occurs in an unclosed volume limited by the ocean 16 with zero water temperature near the bottom surface on the one hand and the inner cavity of the ball 7 connected to the atmosphere, part of the body of which is made of heat-conducting material, on the other hand, the decomposition phenomenon is accompanied by a decrease in temperature and the lower half of the ball is frozen into the reservoir 13. The sealing casing 8 at the time of drilling the ball 7 does not contribute to the creation of a closed volume, as it is held on the upper half of the ball, and its implementation of a heat-conducting material contributes to the cooling of the ball housing. The additional load created by the drilling rigs, as well as the tight fit of the casing 8 to the surface of the reservoir 13 allow isolating the production well 14 from the ocean.

Создается градиент давления, вызванный разностью гидростатического давления воды океана и атмосферным, как идеальный случай. В общем случае давление в эксплуатационной скважине 14 равно давлению столба жидкости, находящегося ниже диспергатора 2. Созданного градиента давления в скважине 14 достаточно для перевода газа в свободное состояние. Газ из пласта 13 через отверстия перфорации поступает во внутреннюю полость колонны 3 и выдается на поверхность. A pressure gradient is created, caused by the difference in hydrostatic pressure of the ocean water and atmospheric pressure, as an ideal case. In the General case, the pressure in the production well 14 is equal to the pressure of a liquid column below the dispersant 2. The created pressure gradient in the well 14 is sufficient to transfer the gas to a free state. Gas from the formation 13 through the perforation holes enters the internal cavity of the column 3 and is released to the surface.

Использование изобретения позволяет создать научно-практическую базу для освоения газогидратных месторождений. Using the invention allows to create a scientific and practical basis for the development of gas hydrate deposits.

Claims

DEVICE FOR GAS PRODUCTION, including internal and external perforated at least in the end part of the pipe string, characterized in that, in order to transfer gas to a free state when developing gas hydrate deposits on the ocean floor, it is equipped with a sealing casing of elastic heat-conducting material, a rock cutting organ with a central channel and an external insulating ball with upper and lower holes, with a diameter larger than the upper one, with the external column installed in the holes of the ball and fixed in the upper Chez perforation in the range of the lower end of the inner tubing string for supplying the working agent, rock cutting body is situated at the end of the outer column and a sealing cover - movably on the upper half of an insulating ball, the surface of the lower half of the ball is covered with an abrasive material.