RU2026963C1

RU2026963C1 - Device for gas production

Info

Publication number: RU2026963C1
Application number: SU914928335A
Authority: RU
Inventors: Э.И. Черней; В.Г. Писаренко; А.Е. Марков; Б.Л. Хершберг; 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 with dispersing agent, outer string with perforation, rock cutting member with central channel, outer isolating bell, U-shaped rock-cutting member with sealing members. EFFECT: conversion of gas into free state in development of gas-hydrate pools on ocean bottom. 1 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разведке и промышленной добыче газа. The invention relates to mining and can be used in the exploration and industrial production of gas.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для добычи углеводородов 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 с вентилем, 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 production 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 with a valve 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 показан исполнительный орган предлагаемого устройства, разрез. The drawing shows the executive body of the proposed device, section.

Устройство для добычи газа содержит внутреннюю колонну 1 с диспергатором 2, внешнюю колонну 3 с перфорацией 4, породоразрушающий орган 5 с центральным каналом 6, внешний изолирующий колокол 7 на внешней колонне 3, закрепленный на ней с помощью муфты 8, и П-образный породоразрушающий орган 9. Внутренняя колонна 1 и внешний изолирующий колокол 7 расположены над перфорацией 4 внешней колонны 3. Колокол 7 выполнен в виде полусферы, по периметру колокола 7 закреплен П-образный породоразрушающий орган 9, на внешних режущих поверхностях которого нанесен абразивный слой 10. Во внутренней полости П-образного породоразрушающего органа 9 размещены уплотнительные элементы 11 с низкой теплопроводностью. The gas production device comprises an inner column 1 with a dispersant 2, an outer column 3 with perforation 4, a rock cutting body 5 with a central channel 6, an external insulating bell 7 on the outer column 3, mounted on it with a sleeve 8, and a U-shaped rock cutting body 9. The inner column 1 and the outer insulating bell 7 are located above the perforation 4 of the outer column 3. The bell 7 is made in the form of a hemisphere, a U-shaped rock-breaking organ 9 is fixed along the perimeter of the bell 7, on the outer cutting surfaces of which a the abrasive layer 10. In the internal cavity of the U-shaped rock-breaking organ 9, sealing elements 11 with low thermal conductivity are placed.

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. В момент касания породоразрушающим органом 5 поверхности пласта 12 включается вращение колонны 3 с подачей сжатого воздуха по колонне 1. При поражении забоя скважины 13 породоразрушающим органом 5 за счет повышения температуры происходит разложение газогидратов. 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. At the moment the rock cutting body 5 touches the surface of the formation 12, the rotation of the column 3 with the supply of compressed air through the column 1 is activated. When the bottom of the well 13 is damaged by the rock cutting body 5, gas hydrates decompose due to an increase in temperature.

В момент касания П-образного породоразрушающего органа 9 поверхности пласта 12 скорость вращения снижается. Абразивный слой 10 материала, контактируя с породами пласта 12, изнашивает их, что ведет к повышению температуры и разложению газогидратов. At the moment of contact of the U-shaped rock-breaking organ 9 of the surface of the reservoir 12, the rotation speed decreases. The abrasive layer 10 of the material, in contact with the rocks of the reservoir 12, wears them out, which leads to an increase in temperature and decomposition of gas hydrates.

Поскольку разложение гидратов происходит в незамкнутом объеме, ограниченном внутренней полостью колокола, сообщенной с атмосферой с одной стороны и акваторией океана с нулевой температурой воды у поверхности дна с другой стороны, явление разложения сопровождается снижением температуры, за счет чего П-образный породоразрушающий орган 9 вмораживается в пласт. Подбор материала для уплотнительных элементов 11 с низкой теплопроводностью снижает интенсивность нагрева породоразрушающего органа 9. Изнашивание пород пласта 12 ведет к опусканию устройства, а следовательно, и к уплотнению элементов 11 между собой и поверхностью пород. Вмораживанием органа 9 в породы пласта 12, уплотнением элементов 11 между собой и поверхностью пород, а также созданием дополнительной нагрузки буровым станком на колонну 3 изолируют эксплуатационную скважину 13 от акватории океана 14. Создается градиент давления, вызванный разностью гидростатического давления воды океана и атмосферным. Давление в эксплуатационной скважине 13 равно давлению столба жидкости, находящейся ниже диспергатора 2. Созданного градиента давления в эксплуатационной скважине 13, как в первом, так и во втором случаях, достаточно для перевода газа в свободное состояние, который из пласта 12 через перфорацию 4 поступает во внутреннюю полость колонны 3 и выдается на поверхность. Since the decomposition of hydrates occurs in an open volume, limited by the internal cavity of the bell, connected with the atmosphere on one side and the ocean with zero water temperature at the bottom surface on the other hand, the decomposition phenomenon is accompanied by a decrease in temperature, due to which the U-shaped rock-breaking organ 9 freezes in layer. The selection of material for sealing elements 11 with low thermal conductivity reduces the intensity of heating of the rock-breaking organ 9. Wear of the rocks of the reservoir 12 leads to lowering of the device, and therefore to the compaction of the elements 11 between themselves and the surface of the rocks. By freezing the organ 9 into the rocks of the formation 12, compaction of the elements 11 between itself and the surface of the rocks, and also by creating an additional load on the column 3 with a drilling rig, isolate the production well 13 from the ocean 14. A pressure gradient is created due to the difference in the hydrostatic pressure of the ocean water and atmospheric pressure. The pressure in the production well 13 is equal to the pressure of the liquid column below the dispersant 2. The created pressure gradient in the production well 13, in both the first and second cases, is sufficient to transfer the gas into a free state, which from the reservoir 12 through the perforation 4 enters the internal cavity of the column 3 and protrudes to the surface.

Использование изобретения позволит создать научно-практическую базу для освоения газогидратных месторождений. Using the invention will 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 sealing elements with low thermal conductivity, rock-breaking organ with the central channel and the external insulating bell, made in the form of a hemisphere with an annular U-shaped rock-cutting body around the perimeter, while the sealing elements are placed in the polo the U-shaped rock-breaking organ, the rock-breaking organ with a central channel is installed at the end of the outer column, and the inner column for supplying the working agent and the external insulating bell are above its perforation.