RU2381349C1

RU2381349C1 - Sub-sea hydrocarbons production complex

Info

Publication number: RU2381349C1
Application number: RU2008137038/03A
Authority: RU
Inventors: Николай Борисович Болотин (RU); Николай Борисович Болотин
Original assignee: Николай Борисович Болотин
Priority date: 2008-09-15
Filing date: 2008-09-15
Publication date: 2010-02-10

Abstract

FIELD: oil-and-gas production. ^ SUBSTANCE: invention related to open sea hydrocarbons production method, including oil and gas-hydrates. Complex contains a sea platform, a production well, water injection equipment. The equipment includes a gas-turbine motor with internal and external shafts, a heat exchanger for water heating with gas-turbine motor exhaust gases, Sterling motor, installed with ability to run with help of gas-turbine motor internal shaft, electrical generator, electrically connected with a hydrocarbon pump drive. At that the Sterling motor connected with electrical generator. Fuel pump with a drive, a flow regulator and shut-off valve hooked to the gas-turbine motor combustion chamber. ^ EFFECT: invention provides reservoir pressure increase and hard hydrocarbons better heating for their following melting and gas-hydrates evaporation, in case of their existence. ^ 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области разработки месторождений углеводородов, находящихся в акватории, в том числе нефти и газогидратов.The invention relates to the field of development of hydrocarbon deposits located in the water, including oil and gas hydrates.

Известна платформа морского бурения нефтяных и газовых скважин по патенту РФ №2166611, которая имеет буровую площадку, установленную на плавсредствах.A well-known platform for offshore drilling of oil and gas wells according to the patent of the Russian Federation No. 2166611, which has a drilling site installed on watercraft.

Недостаток: низкая надежность устройства, неспособность его противостоять штормам, течению и смещению ледяного покрова.Disadvantage: low reliability of the device, its inability to withstand storms, currents and ice sheet displacement.

Известна морская буровая платформа по заявке РФ на изобретение №2007129582. Морская буровая платформа содержит основание и опоры.Known offshore drilling platform according to the application of the Russian Federation for invention No. 2007129582. The offshore drilling platform contains a base and supports.

Известно изобретение по патенту РФ на изобретение №2288320. Морская платформа содержит основание и опоры с защитным блоком и источник электроэнергии, подключенный к потребителям энергии.The invention is known according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2288320. The offshore platform contains a base and supports with a protective unit and an electric power source connected to energy consumers.

Известен способ добычи газа из твердых газогидратов, согласно которому в газогидратной залежи создаются неравновесные термобарические условия путем снижения давления и подвода тепла, при этом теплоподвод осуществляют введением твердого сорбента в зону залегания газогидрата для поглощения воды с удельным тепловыделением, превышающим теплоту диссоциации твердого газогидрата (см. патент RU 2159323, Е21В 43/00, 1999).There is a known method of producing gas from solid gas hydrates, according to which nonequilibrium thermobaric conditions are created in a gas hydrate deposit by reducing pressure and supplying heat, while the heat supply is carried out by introducing a solid sorbent into the gas hydrate bed to absorb water with specific heat exceeding the heat of dissociation of solid gas hydrate (see patent RU 2159323, ЕВВ 43/00, 1999).

Недостатком этого способа является необходимость создания наземных сооружений для подачи в зону залегания газогидрата через скважину твердого сорбента и последующей регенерации сорбента, а также малая площадь контакта сорбента в вертикальном стволе скважины с породой, содержащей газогидрат.The disadvantage of this method is the need to create ground-based structures for supplying a solid sorbent to the bed of gas hydrate through the well and subsequent regeneration of the sorbent, as well as the small contact area of the sorbent in the vertical wellbore with the rock containing gas hydrate.

Из известных способов наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ разработки месторождений твердых углеводородов, включающий разбуривание залежи системой сгруппированных по площади залежи скважин с горизонтальными участками, в каждой группе которой через один ряд скважин производят закачку теплоносителя в одни продуктивные пласты, а из другого осуществляют отбор углеводородов из других продуктивных пластов, причем в смежных группах скважин попеременно чередуют продуктивные пласты, в которые производят закачку теплоносителя и из которых отбирают углеводороды, см. патент US №5016709, Е21В 43/24, 1991.Of the known methods, the closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method for developing solid hydrocarbon deposits, including drilling a deposit by a system of wells grouped by the area of the reservoir with horizontal sections, in each group of which, through one row of wells, the coolant is injected into one reservoir, and from another, hydrocarbons are selected from other productive formations, and in adjacent groups of wells, productive the fins into which the coolant is injected and from which hydrocarbons are taken, see US patent No. 5016709, ЕВВ 43/24, 1991.

Известны устройство и способ для термической разработки твердых углеводородов по патенту РФ №2231635, прототип. Техническим результатом этого изобретения является обеспечение интенсификации процессов теплопередачи между пластами и сокращения затрат на производство и закачку теплоносителя. Способ включает разбуривание залежи пересекающей пласты скважиной с системой горизонтальных боковых секций, формирование теплового поля в одном из пластов и отбор углеводородов из другого пласта. При этом бурение вышеупомянутой скважины производят с двумя горизонтальными ступенями, соответственно в верхнем продуктивном и нижнем пластах, из которых осуществляют бурение по меньшей мере двух боковых горизонтальных стволов в каждом пласте, замыкающихся друг с другом на проектной стыковочной траектории с образованием замкнутых каналов циркуляции между пластами. Герметизируют околоскважинное пространство путем установки на концах горизонтальных стволов заколонных пакеров и производят дискретную перфорацию упомянутых стволов с образованием двух секций перфорации в начале и конце каждого ствола. Затем осуществляют подачу под действием перепада давления между пластами горячей воды из нижнего пласта в верхний и принудительную подачу охлажденной воды из верхнего пласта в нижний до восстановления коллекторских свойств продуктивного пласта. После чего перекрывают участки боковых стволов между секциями перфорации внутриколонными пакерами для сообщения разобщенных секций перфорации с околоскважинными пространствами. При этом в процессе эксплуатации поддерживают непрерывную циркуляцию по образованным замкнутым каналам горячей воды из нижнего пласта и охлажденной из верхнего. Полученные продукты разложения гидратов - газ и воду - направляют для разделения в сепаратор.A known device and method for the thermal development of solid hydrocarbons according to the patent of the Russian Federation No. 2231635, prototype. The technical result of this invention is the provision of intensification of heat transfer processes between the layers and reduce the cost of production and injection of coolant. The method includes drilling a deposit crossing the formation with a well with a system of horizontal lateral sections, forming a thermal field in one of the layers and taking hydrocarbons from the other formation. In this case, the aforementioned well is drilled with two horizontal steps, respectively, in the upper productive and lower strata, from which at least two lateral horizontal shafts are drilled in each stratum, which are closed to each other on the design connecting trajectory with the formation of closed circulation channels between the strata. The near-borehole space is sealed by installing casing packers at the ends of the horizontal trunks and discrete perforations of the trunks are produced with the formation of two perforation sections at the beginning and end of each trunk. Then, under the influence of a pressure differential between the layers of hot water, the supply of chilled water from the upper layer to the upper one and the forced supply of chilled water from the upper layer to the lower one are carried out until the reservoir properties of the productive layer are restored. After that, the sections of the sidetracks between the perforation sections are closed by the annular packers to communicate the separated perforation sections with the near-well spaces. Moreover, during operation, continuous circulation is maintained through the formed closed channels of hot water from the lower layer and cooled from the upper one. The resulting hydrate decomposition products — gas and water — are sent for separation to a separator.

Эти устройство и способ позволяют повысить эффективность процесса теплового воздействия за счет реализации принципа многоуровнего воздействия на пласты и, как следствие, увеличить степень нефтеизвлечения углеводородов.These device and method can improve the efficiency of the process of heat exposure by implementing the principle of multi-level impact on the reservoirs and, as a result, increase the degree of oil recovery of hydrocarbons.

К недостаткам способа и устройства относятся большой расход теплоносителя, отсутствие мощного источника энергии, а также сложность реализации многоуровневой схемы теплового воздействия, что в итоге снижает экономичность процесса разработки, повышая удельные затраты на единицу добываемой продукции.The disadvantages of the method and device include a large flow of coolant, the absence of a powerful energy source, as well as the difficulty of implementing a multi-level heat exposure scheme, which ultimately reduces the efficiency of the development process, increasing the unit cost of a unit of production.

Задачи создания изобретения: повышение пластового давления и улучшение прогрева твердых углеводородов для их плавления и испарения газогидратов при их наличии.Objectives of the invention: increasing reservoir pressure and improving the heating of solid hydrocarbons for their melting and evaporation of gas hydrates, if any.

Комплекс для обустройства морского месторождения углеводородов, содержащий морскую платформу, добывающую скважину, устройство для нагнетания воды в скважину, содержащее, в свою очередь, газотурбинный двигатель с внутренним и внешним валами, теплообменник для нагрева этой воды выхлопными газами газотурбинного двигателя, двигатель Стирлинга, установленный с возможностью его привода при помощи внутреннего вала газотурбинного двигателя, и электрогенератор, соединенный электрической связью с приводом насоса для перекачки углеводородов, при этом двигатель Стирлинга соединен с электрогенератором. К камере сгорания газотурбинного двигателя подключен топливный насос с приводом, регулятор расхода и отсечной клапан.A complex for arranging an offshore hydrocarbon field, comprising an offshore platform, a producing well, a device for injecting water into the well, comprising, in turn, a gas turbine engine with internal and external shafts, a heat exchanger for heating the water with exhaust gases of a gas turbine engine, a Stirling engine installed with the possibility of its drive using the internal shaft of the gas turbine engine, and an electric generator connected by electrical communication with the pump drive for pumping hydrocarbons, while the Stirling engine is connected to an electric generator. A fuel pump with a drive, a flow regulator and a shut-off valve are connected to the combustion chamber of the gas turbine engine.

Предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью, т.е. всеми критериями изобретения. Новизна и изобретательский уровень подтверждаются проведенными патентными исследованиями.The proposed technical solution has novelty, inventive step and industrial applicability, i.e. all the criteria of the invention. Novelty and inventive step are confirmed by patent research.

Сущность изобретения раскрывается на чертежах. Фиг.1 - схема комплекса для обустройства морского месторождения углеводородов на базе морской буровой платформы.The invention is disclosed in the drawings. Figure 1 is a diagram of a complex for equipping an offshore hydrocarbon field based on an offshore drilling platform.

Морская буровая платформа 1 содержит установленное на опорах 2 основание 3. Основание 3 установлено на грунте 4, ниже которого находится продуктивный пласт 5, под которым имеется водоносный пласт 6. Морская буровая платформа 6 имеет колонну добывающей скважины 7 и колонну нагнетательной скважины 8.The offshore drilling platform 1 contains a base 3 installed on the supports 2. The base 3 is installed on the soil 4, below which there is a producing formation 5, under which there is an aquifer 6. The offshore drilling platform 6 has a production well string 7 and an injection well string 8.

Колонна добывающей скважины 8 подключена к входу в сепаратор 9, первый выход из которого подключен к перекачивающему насосу 10, а второй выход - к первому входу трехходового крана 11. Ко второму входу трехходового крана 11 подсоединен водозаборный патрубок 12, а к его выходу - водяной насос 13 с приводом 14. Трубопровод подачи воды 15 через управляемый клапан 16 соединен с входом в теплообменник 17, выход которого соединен трубопроводом подачи горячей воды 18 с колонной нагнетательныой скважины 8. Перекачивающий насос 10 соединен валом 19 с приводом перекачивающего насоса 20.The column of the production well 8 is connected to the inlet to the separator 9, the first outlet of which is connected to the transfer pump 10, and the second outlet to the first input of the three-way valve 11. A water intake pipe 12 is connected to the second input of the three-way valve 11, and a water pump is connected to its output 13 with the drive 14. The water supply pipe 15 through a controlled valve 16 is connected to the inlet to the heat exchanger 17, the outlet of which is connected by the hot water supply pipe 18 to the injection well string 8. The transfer pump 10 is connected by a shaft 19 to the transfer actuator achivayuschego pump 20.

Предложенное техническое решение (фиг.1) содержит газотурбинный двигатель ГТД 21, который выполнен двухвальным и содержит внутренний вал 22 и внешний вал 23, компрессор 24, состоящий, в свою очередь, из первого и второго каскадов компрессора, соответственно 25 и 26, далее расположены камера сгорания 27, турбина 28, содержащая в свою очередь сопловой аппарат 29 и рабочее колесо 30. Валы 22 и 23 установлены на опорах 31. Газотурбинный двигатель 21 содержит систему топливоподачи с топливным насосом 32 и приводом топливного насоса 33, топливный трубопровод 34, кольцевой коллектор 35, к которому подключен топливный трубопровод 34 и далее камера сгорания 27. Далее по потоку установлено реактивное сопло 35, с обтекателем конической формы 36 внутри него, закрепленным ребрами 37.The proposed technical solution (figure 1) contains a gas turbine engine GTE 21, which is made of a two-shaft and contains an internal shaft 22 and an external shaft 23, a compressor 24, which, in turn, consists of the first and second stages of the compressor, respectively 25 and 26, are further located a combustion chamber 27, a turbine 28, which in turn contains a nozzle apparatus 29 and an impeller 30. The shafts 22 and 23 are mounted on bearings 31. The gas turbine engine 21 includes a fuel supply system with a fuel pump 32 and a fuel pump drive 33, a fuel pipe 34, count The front manifold 35, to which the fuel pipe 34 and then the combustion chamber 27 are connected. Further downstream, a jet nozzle 35 is installed, with a cone shaped fairing 36 inside it, fixed by ribs 37.

Отличительной особенностью силовой установки является наличие двигателя Стирлинга 38 за турбиной 28, т.е. за ее рабочим колесом 30.A distinctive feature of the power plant is the presence of the Stirling 38 engine behind the turbine 28, i.e. behind her impeller 30.

Двигатель Стирлинга 38 состоит из двух частей: группы рабочих цилиндров 39 и группы расширительных цилиндров 40, которые соединены трубопроводами 41. Группу расширительных цилиндров 40 предпочтительно установить вне газового тракта ГТД, например полностью или частично в обтекателе 36.The Stirling engine 38 consists of two parts: a group of working cylinders 39 and a group of expansion cylinders 40, which are connected by pipelines 41. It is preferable to install the group of expansion cylinders 40 outside the gas turbine engine path, for example, in whole or in part in the fairing 36.

На фиг.3 и 4 приведена схема одного из вариантов исполнения двигателя Стирлинга 38, который содержит группу рабочих цилиндров 39, имеющих оребрение 42 с установленным внутри каждого из них в полости «Б» рабочим поршнем 43, который шатуном 44 соединен с валом двигателя 28, и группу расширительных цилиндров 40 с установленным внутри каждого из них в полости «В» вытеснительным поршнем 45. Каждый расширительный цилиндр 40 оборудован снаружи кожухом 46, образующим полость «Г» для охлаждения расширительного цилиндра 40. Вытеснительный поршень 45 соединен шатуном 47 с валом двигателя 28. Трубопровод 41 соединяет полости «Б» и «В» для перетекания рабочего тела из рабочего цилиндра 39 в расширительный цилиндр 40. К полости «Г» подсоединены воздухозаборные патрубки 48, а выхлопные трубопроводы 49 соединяют полость «Г» с внутренней полостью «Д» реактивного сопла 35 (фиг.2).Figures 3 and 4 show a diagram of one embodiment of the Stirling engine 38, which contains a group of working cylinders 39 having fins 42 with a working piston 43 installed inside each of them in the cavity "B", which is connected to the shaft of the engine 28 by a connecting rod 44, and a group of expansion cylinders 40 with a displacement piston 45 installed inside each of them in the cavity “B”. Each expansion cylinder 40 is equipped externally with a casing 46 forming a cavity “G” for cooling the expansion cylinder 40. The displacement piston 45 is connected to tune 47 with the motor shaft 28. Pipeline 41 connects the cavity "B" and "C" for the flow of the working fluid from the working cylinder 39 into the expansion cylinder 40. Air intake pipes 48 are connected to the cavity "G" and the cavity "G" is connected to the exhaust pipes 49 with an internal cavity "D" of the jet nozzle 35 (figure 2).

К внутреннему валу 22 подсоединен электрогенератор 50, который электрическими связями 51 соединен с приводом 20. Установка содержит блок управления, который соединен электрическими связями с генератором 50 и регулятором расхода 41 и отсечными клапанами 42 и 43.An electric generator 50 is connected to the inner shaft 22, which is electrically connected 51 to the actuator 20. The installation includes a control unit that is electrically connected to the generator 50 and the flow regulator 41 and shut-off valves 42 and 43.

При работе при помощи стартера (на фиг.1…4 не показан) запускается ГТД 21, при этом включается привод насоса 33, топливный насос 32 подает топливо по топливному трубопроводу 34 в кольцевой коллектор 35 и далее в камеру сгорания 27.When working with a starter (not shown in FIGS. 1 ... 4), a gas turbine engine 21 is started, the pump 33 drive is turned on, the fuel pump 32 delivers the fuel through the fuel pipe 34 to the annular manifold 35 and then to the combustion chamber 27.

Топливо воспламеняется при помощи электрозапальника (на фиг.1…4 не показан). Выхлопные газы проходят через турбину 28. Рабочее колесо турбины 29 с внешним валом 23 газотурбинного двигателя 21 раскручивается, т.е ГТД 21 запускается.The fuel is ignited using an electric igniter (not shown in FIGS. 1 ... 4). The exhaust gases pass through the turbine 28. The impeller of the turbine 29 with the external shaft 23 of the gas turbine engine 21 is untwisted, i.e., the turbine engine 21 is started.

Двигатель Стирлинга запускается значительно позже из-за его инерционности. Шатуны 44 и 47 и поршни 43 и 45 двигателя Стирлинга приводятся в действие при помощи внутреннего вала 22 газотурбинного двигателя 21 от компрессора первого каскада 24, который раскручивается в режиме авторотации воздухом, проходящим через него. Механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное (этот механизм на фиг.1…4 детально не показан, но он может быть выполнен в виде коленчатого вала с шатунами) преобразует вращательное движение внутреннего вала 22 в возвратно-поступательное движение поршней 43 и 46 двигателя Стирлинга 38.. Выхлопные газы нагревают через оребрение 42 рабочее тело внутри рабочих цилиндров 39. Для работы двигателя Стирлинга достаточно иметь разницу температур на двух группах цилиндров 39 и 40. Первоначально двигатель Стирлинга работает принудительно и не выдает мощность, а наоборот ее потребляет. Примерно через 5…10 мин по мере прогрева рабочего тела внутри рабочих цилиндров 19 двигателя Стирлинга он выходит на расчетный режим работы. Медленный выход двигателя Стирлинга на расчетный режим работы является одним из его недостатков, но высокий КПД, надежность и хорошие экологические свойства в сочетании с ГТД, имеющим хорошие характеристики запуска, делает предложенный двигатель чрезвычайно интересным по всем показателям одновременно, т.к. позволит частично утилизировать тепло в реактивном сопле и применить вместо 4-5 ступеней турбины только одну ступень.The Stirling engine starts much later due to its inertia. The connecting rods 44 and 47 and the pistons 43 and 45 of the Stirling engine are driven by the internal shaft 22 of the gas turbine engine 21 from the compressor of the first stage 24, which is unwound in autorotation mode by the air passing through it. The mechanism for converting rotational motion into reciprocating (this mechanism is not shown in detail in FIGS. 1 ... 4, but it can be made in the form of a crankshaft with connecting rods) converts the rotational motion of the inner shaft 22 into the reciprocating motion of the pistons 43 and 46 of the Stirling engine 38 .. The exhaust gases are heated through the fins 42 of the working fluid inside the working cylinders 39. For the Stirling engine to work, it is enough to have a temperature difference on the two groups of cylinders 39 and 40. Initially, the Stirling engine runs on surprisingly and does not give out power, but on the contrary consumes it. After about 5 ... 10 min, as the working fluid warms up inside the working cylinders 19 of the Stirling engine, it reaches the calculated operating mode. The slow exit of the Stirling engine to the calculated operating mode is one of its drawbacks, but high efficiency, reliability and good environmental properties, combined with a gas turbine engine with good starting characteristics, makes the proposed engine extremely interesting in all respects at the same time, because will allow to partially utilize heat in the jet nozzle and use only one step instead of 4-5 turbine stages.

Утилизация тепла при помощи теплообменников (регенерация), используемая традиционно, неэффективна, например, из-за больших габаритов теплообменников, их большого веса, загромождения газового тракта и необходимости дальнейшего преобразования тепловой энергии подогретого воздуха или пара в механическую энергию, например, при помощи паровой турбины.Heat recovery using heat exchangers (regeneration), used traditionally, is inefficient, for example, due to the large dimensions of the heat exchangers, their large weight, clutter of the gas path and the need for further conversion of the thermal energy of the heated air or steam into mechanical energy, for example, using a steam turbine .

В результате использования утилизации тепла выхлопных газов КПД установки повышается на 20%…30%.As a result of the use of heat recovery from exhaust gases, the efficiency of the installation increases by 20% ... 30%.

К форсункам 30 камеры сгорания 29 и к дополнительной камере сгорания 35 подключена топливная система двигателя 38, содержащая насос 39 с приводом 4 0, регулятор расхода 41 и отсечные клапаны 42 и 43.To the nozzles 30 of the combustion chamber 29 and to the additional combustion chamber 35 is connected a fuel system of the engine 38, comprising a pump 39 with a drive 4 0, a flow regulator 41 and shut-off valves 42 and 43.

Топливная система двигателя 38 подсоединена к основному трубопроводу 44, предназначенному для перекачки добываемого продукта, который содержит задвижку 4.5. В системе предусмотрен блок управления 46, соединенный электрическими связями 34 с приводами 14 и 40, регулятором 41 и отсечными клапанами 42 и 43, а также датчиками контроля (на фиг.1 не показано).The fuel system of the engine 38 is connected to the main pipe 44, designed for pumping the produced product, which contains a valve 4.5. The system includes a control unit 46, connected by electrical connections 34 to the actuators 14 and 40, the regulator 41 and the shut-off valves 42 and 43, as well as control sensors (not shown in figure 1).

При работе запускают газотурбинный двигатель 22, для этого с блока управления 39 подаются электрические команды на приводы 14 и 40 и открытие отсечного клапана 42. Топливо (нефть, или природный газ, или газогидраты) по топливной системе двигателя 38 топливным насосом 39 подается в форсунки 30 камеры сгорания 29, где воспламеняется при помощи электрозапальников (электрозапальники на фиг.1 не показаны).During operation, the gas turbine engine 22 is started, for this, electrical commands are sent from the control unit 39 to the actuators 14 and 40 and the opening of the shut-off valve 42. Fuel (oil, or natural gas, or gas hydrates) is supplied to the nozzles 30 by the fuel pump 39 through the fuel system of the engine 38 combustion chamber 29, where it is ignited with the help of electric taps (electric taps in figure 1 are not shown).

В результате продукты сгорания раскручивают ротор турбины 32 и ротор свободной турбины 24. Электрогенератор 25 вырабатывает электроэнергию, которая электрическими связями 34 подается на привод перекачивающего насоса 40 и к другим потребителям электроэнергии.As a result, the combustion products untwist the rotor of the turbine 32 and the rotor of the free turbine 24. The generator 25 generates electricity, which is supplied by electric connections 34 to the drive of the transfer pump 40 and to other consumers of electricity.

Приводится в действие насос для перекачки углеводородов 10, который повышает давление добываемого продукта (углеводородов) в основной магистрали 40. Одновременно водяной насос 13 забирает воду или из водоема, или из сепаратора 9 в зависимости от положения трехходового крана 11 и по трубопроводу подачи воды 15 через управляемый клапан 16 вода поступает в теплообменник 17, где подогревается выхлопными газами, выходящими из газотурбинного привода 21 в выхлопное устройство 33, и далее по трубопроводу подачи горячей воды 18 поступает в нагнетательную скважину 1. Давление в продуктивном пласту 5 повышается. При наличии твердых газогидратов они расплавляются и становятся пригодными для отбора в добывающих скважинах.A pump for pumping hydrocarbons 10 is activated, which increases the pressure of the produced product (s) in the main line 40. At the same time, the water pump 13 draws water either from the reservoir or from the separator 9 depending on the position of the three-way valve 11 and through the water supply pipe 15 through controlled valve 16, the water enters the heat exchanger 17, where it is heated by exhaust gases exiting the gas turbine drive 21 to the exhaust device 33, and then through the hot water supply pipe 18 enters the discharge well 1. Pressure in the reservoir 5 increases. In the presence of solid gas hydrates, they melt and become suitable for selection in production wells.

Применение источника тепловой энергии, работающего на добываемом топливе, дает ряд преимуществ, связанных с тем, что в отдаленные районы страны трудно доставить топливо и компактный и мощный источник энергии, каким является газотурбинная установка. Кроме того, применение замкнутой схемы подогрева без расходования воды также дает преимущество, уменьшает загрязнение добываемой смеси.The use of a heat source using fossil fuels provides several advantages related to the fact that it is difficult to deliver fuel and a compact and powerful source of energy such as a gas turbine plant to remote areas of the country. In addition, the use of a closed heating circuit without spending water also gives an advantage, reduces pollution of the produced mixture.

Применение в качестве основного теплоносителя горячей воды, имеющей высокую температуру и большую теплоемкость, позволяет быстрее и эффективнее произвести термическую обработку продуктивного пласта, состоящего преимущественно из углеводородов в твердой фазе и льда и не загрязняет окружающую среду, т.к. вода непрерывно циркулирует по замкнутому контуру, отделяясь в сепараторе. Кроме того, утилизация тепла в выхлопном устройстве газотурбинной установки повышает ее КПД. Обеспечивается автоматическое согласование распределения мощности, идущей на подогрев воды и привод компрессора и насоса для перекачки нефти и сепаратора.The use of hot water as a main heat carrier, which has a high temperature and high heat capacity, allows faster and more efficient heat treatment of a productive formation, which consists mainly of hydrocarbons in the solid phase and ice and does not pollute the environment, because water is continuously circulating in a closed loop, separating in a separator. In addition, heat recovery in the exhaust device of a gas turbine plant increases its efficiency. It provides automatic coordination of the distribution of power used for heating water and the drive of the compressor and pump for pumping oil and the separator.

Предложенное устройство позволяет:The proposed device allows you to:

- повысить надежность комплекса за счет сохранения его работоспособности,- increase the reliability of the complex by maintaining its performance,

- утилизировать ранее не используемую энергию газотурбинного двигателя для подогрева воды перед ее подачей в продуктивный пласт и способствовать разложению газовых гидратов на газ и воду при их добыче,- utilize previously unused energy of the gas turbine engine to heat the water before it is fed into the reservoir and to facilitate the decomposition of gas hydrates into gas and water during their production,

- поддерживать высокое пластовое давление в продуктивных пластах за счет закачки горячей воды,- maintain high reservoir pressure in the reservoir by injecting hot water,

- обеспечить экологичность процесса добычи углеводородов (нефти, газа или газогидратов) за счет возврата пластовой воды в продуктивный пласт (или ниже него - в водоносный пласт),- ensure the environmental friendliness of the hydrocarbon production process (oil, gas or gas hydrates) by returning formation water to the reservoir (or below it to the aquifer),

- обеспечить работу газотурбинной установки на добываемых углеводородах.- to ensure the operation of a gas turbine installation on produced hydrocarbons.

Claims

1. A complex for arranging an offshore hydrocarbon field, comprising an offshore platform, a producing well, a device for injecting water into the well, comprising, in turn, a gas turbine engine with internal and external shafts, a heat exchanger for heating the water with exhaust gases of a gas turbine engine, a Stirling engine, installed with the possibility of its drive using the internal shaft of the gas turbine engine, and an electric generator connected by electrical connection with the drive of the pump for pumping hydrocarbon in, while the Stirling engine is connected to an electric generator.

2. The complex according to claim 1, characterized in that a fuel pump with a drive, a flow regulator and a shut-off valve are connected to the combustion chamber of the gas turbine engine.