RU2386015C1 - Technological complex for development of gaseous-hydrate deposits in open sea - Google Patents

Technological complex for development of gaseous-hydrate deposits in open sea Download PDF

Info

Publication number
RU2386015C1
RU2386015C1 RU2008149316/03A RU2008149316A RU2386015C1 RU 2386015 C1 RU2386015 C1 RU 2386015C1 RU 2008149316/03 A RU2008149316/03 A RU 2008149316/03A RU 2008149316 A RU2008149316 A RU 2008149316A RU 2386015 C1 RU2386015 C1 RU 2386015C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
collector
storage system
gas storage
technological complex
Prior art date
Application number
RU2008149316/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Иванович Обжиров (RU)
Анатолий Иванович Обжиров
Александр Анатольевич Тагильцев (RU)
Александр Анатольевич Тагильцев
Original Assignee
Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) filed Critical Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН)
Priority to RU2008149316/03A priority Critical patent/RU2386015C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2386015C1 publication Critical patent/RU2386015C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/0099Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00 specially adapted for drilling for or production of natural hydrate or clathrate gas reservoirs; Drilling through or monitoring of formations containing gas hydrates or clathrates

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

FIELD: oil-and-gas production. ^ SUBSTANCE: technological complex includes cone-shaped or dome-shaped gas collector with mouth in top part and collector with storing system of gas. Collector and system of gas storage are implemented separately. Collector is implemented in the form of open from the bottom tank, equipped inside by plates-catches and hollow axis, through which it is passed directive buoy line with installed on it top and bottom, banking movement of collector and subsurface flotation ability, outfitted by jointing chamber, connected by flexible pipeline with system of gas storage. Bottom part of floatation is outfitted by chopper, catches and allows configuration, similar to top part of collector, bottom part of which is centering cone for seating on head of gas-collector, implemented as rigid and equipped by thrust elements, and top contains spring-load lever valves, allowing ability of its opening at contact with top delimiter. ^ EFFECT: high efficiency of complex, simplicity in constitutive decision and service, providing of safety extraction and gas transportation to surface. ^ 2 dwg

Description

Изобретение относится к системам добычи в открытом море природного газа, выделяющегося из поровой структуры донных осадков, содержащих газогидраты, в том числе и в виде газовых факелов.The invention relates to systems for the extraction in the open sea of natural gas released from the pore structure of bottom sediments containing gas hydrates, including in the form of gas flares.

Известно, что добыча газогидратов из мощных пластов в осадочном чехле связана с дорогостоящими техническими средствами и сложным оборудованием, обеспечивающими технологию глубоководного бурения морского дна (патенты РФ №№2026964, 2066367. Е21В 43/00).It is known that the extraction of gas hydrates from thick formations in a sedimentary cover is associated with expensive technical means and sophisticated equipment that provide deep-sea drilling technology (RF patents Nos. 2026964, 2066367. Е21В 43/00).

В то же время найдены и исследованы более мелководные районы, где существуют залежи газогидратов, расположенных в придонной области в виде пластов, линз и порозаполняющих образований. Эти залежи характеризуются нестабильным состоянием газогидратов, обусловленным преимущественно колебаниями температуры или гидростатического давления, следствием чего является их переход в газообразную фазу с газовыделением на больших участках дна. Свободно всплывающий газ возможно собирать на больших площадях вблизи морского дна, в том числе, и на производительных газовых факелах (Гинсбург Г.Д., Соловьев В.А. Субмаринные газовые гидраты. - Санкт - Петербург: ВНИИОкеангеология, 1998. 216 с., Zhang Y. Methane escape from gas hydrate systems in marine environment, and methane-driven oceanic eruptions // Geophysical research letters. 2003. V.30. N.7. Р.511-514).At the same time, more shallow areas were found and investigated, where there are gas hydrate deposits located in the bottom region in the form of layers, lenses and pore-filling formations. These deposits are characterized by an unstable state of gas hydrates, caused mainly by fluctuations in temperature or hydrostatic pressure, resulting in their transition to the gaseous phase with gas evolution in large areas of the bottom. Free floating gas can be collected on large areas near the seabed, including productive gas flares (Ginsburg G.D., Soloviev V.A. Submarine gas hydrates. - St. Petersburg: VNIIOkeangeologiya, 1998.216 p., Zhang Y. Methane escape from gas hydrate systems in marine environment, and methane-driven oceanic eruptions // Geophysical research letters. 2003. V.30. N.7. P.511-514).

Известен ряд систем для сбора свободно всплывающего газа, которые включают газосборник, выполненный, как правило, в виде куполообразного гибкого полотна или жесткой пространственной конструкции, установленной на дне в месте свободного выхода газа и снабженной трубопроводом для передачи газа на поверхность (п. США №№6192691, 6299256, Е21В 43/00).A number of systems for collecting free floating gas are known, which include a gas collector, made, as a rule, in the form of a domed flexible web or a rigid spatial structure installed on the bottom at the place of free gas outlet and equipped with a pipeline for transferring gas to the surface (US No. 6192691, 6299256, ЕВВ 43/00).

Известно устройство для сбора пузырьков газа, выделяющегося из газогидратного пласта, включающее выполненное в виде установленного на центральной колонне над газовыделяющим участком воронкообразного экрана (в.з. JP №2001280055 А, Е21С 50/00; Е21В 43/00). Через форсунки центральной трубы под высоким давлением в слой вводится теплая морская вода и шлам. Одновременно шлам и морская вода, обогащенная газгидратом, засасывается через отсосный короб в отстойник на платформе для отделения газа, который временно направляют в контейнер, выполненный в виде надуваемого шара (баллона). При необходимости газ сжижают и хранят в емкостях.A device for collecting bubbles of gas released from a gas hydrate formation, comprising a funnel-shaped screen mounted on a central column above a gas-emitting section (VZ JP No. 2001280055 A, Е21С 50/00; Е21В 43/00). Through nozzles of the central pipe, warm sea water and sludge are introduced into the layer under high pressure. At the same time, sludge and seawater enriched with gas hydrate are sucked in through a suction box into a sump on a gas separation platform, which is temporarily sent to a container made in the form of an inflated balloon (balloon). If necessary, the gas is liquefied and stored in containers.

Недостатком данных устройств является то, что транспортировка газа из подкупольного пространства газосборника осуществляется по трубопроводу, в котором в условиях термодинамической нестабильности всплывающего газа возможен обратный процесс перехода его в гидратное состояние (твердая фаза) и закупорка каналов отвода газа, что требует дополнительной чистки или введения средств предотвращающих повторное образование гидратов в трубопроводе. Этот процесс известен по эксплуатации наземных газопроводов. Кроме того, принцип эрлифта, осуществляемый с больших глубин, является малоэффективным, а эффект обратного гидратообразования может быть снижен только при увеличении температуры среды под куполом газосборника, что ведет к дополнительным энергозатратам.The disadvantage of these devices is that the gas is transported from the dome space of the gas collector through a pipeline in which under the conditions of thermodynamic instability of the pop-up gas, the reverse process of its transition to the hydrated state (solid phase) and blockage of the gas exhaust channels is possible, which requires additional cleaning or introducing funds preventing the re-formation of hydrates in the pipeline. This process is known for operating onshore gas pipelines. In addition, the airlift principle, carried out from great depths, is ineffective, and the effect of reverse hydrate formation can be reduced only with an increase in the temperature of the medium under the dome of the gas collector, which leads to additional energy consumption.

Известно устройство для сбора выделенного из залежи газа в виде твердого газогидрата, которое представляет собой коллектор, оборудованный разъемным якорем для установки на дно. Коллектор содержит внутреннюю камеру, имеющую вход, через который по трубопроводу поступает газ из источника, находящегося на дне, и выход для отбора газа при поднятии коллектора на поверхность. Коллектор снабжен множеством трубок, проходящих через камеру и образующих теплообменник, через который прокачивают охладитель, что обеспечивает перевод поступающего газа в твердое состояние. Коллектор также оборудован приспособлением для присоединения внешнего механизма, обеспечивающего его подъем на поверхность после заполнения. Полнота заполнения устройства контролируется установлением в камере индикатора уровня (в.з. US №2007145810, E02F 7/00).A device is known for collecting gas released from a deposit in the form of solid gas hydrate, which is a collector equipped with a detachable anchor for installation on the bottom. The collector contains an internal chamber having an inlet through which gas from the source located at the bottom enters the pipeline and an outlet for gas extraction when the collector is lifted to the surface. The collector is equipped with a plurality of tubes passing through the chamber and forming a heat exchanger through which a cooler is pumped, which ensures the transfer of the incoming gas to a solid state. The collector is also equipped with a device for attaching an external mechanism, ensuring its rise to the surface after filling. The completeness of filling of the device is controlled by the installation of a level indicator in the chamber (VZ US No. 2007145810, E02F 7/00).

Однако эффективность и производительность данного устройства значительно снижена из-за использования трубопровода для поступления газа в коллектор и необходимости внешнего подъемного механизма.However, the efficiency and productivity of this device is significantly reduced due to the use of the pipeline for gas to enter the manifold and the need for an external lifting mechanism.

Наиболее близким к заявляемому комплексу является комплекс для разработки газогидратных залежей, использующий в качестве источника газа донные фонтаны над газовыделяющими участками дна (п. РФ №2078199, Е21В 43/01). Комплекс включает устанавливаемый на поверхности газовыделяющего участка конусообразный или куполообразный газосборник, снабженный в верхней части трубопроводом и коллектором, выполненным в виде газгольдера, при этом коллектор выполняет функции и системы сбора газа и системы его хранения до момента транспортировки. Газгольдер установлен на газосборнике либо стационарно, либо выполнен с возможностью его отделения от газосборника и всплытия. Комплекс может быть снабжен компрессором перевода поступающего в газгольдер газа в жидкое состояние. Для удобства поиска и погрузки собранного газа газосборник снабжен буем-плотом, оборудованным лебедкой-вьюшкой для гибких коммуникаций, связывающих его с газосборником и контрольно-измерительной и радиопередающей аппаратурой.Closest to the claimed complex is a complex for the development of gas hydrate deposits, using bottom fountains above the gas-emitting sections of the bottom as a gas source (Section RF No. 2078199, Е21В 43/01). The complex includes a cone-shaped or dome-shaped gas collector installed on the surface of the gas-emitting section, equipped at the top with a pipeline and a collector made in the form of a gas holder, while the collector functions as a gas collection system and its storage system until transportation. The gas holder is installed on the gas collector either permanently, or is made with the possibility of its separation from the gas collector and ascent. The complex can be equipped with a compressor for converting the gas entering the gas holder into a liquid state. For the convenience of searching and loading the collected gas, the gas collector is equipped with a buoy-raft equipped with a winch-view for flexible communications connecting it with the gas collector and instrumentation and radio transmitting equipment.

Существенным недостатком данного комплекса является то, что он не учитывает существующий эффект обратного процесса перехода газа в газогидратное (твердое) состояние в условиях его термодинамической нестабильности при контакте с охлажденными морской водой поверхностями конструкций, что может существенно снизить производительность систем передачи газа по трубопроводам и наполнения газгольдеров, кроме того, эффективность работы комплекса снижается ввиду необходимости замены газгольдеров.A significant drawback of this complex is that it does not take into account the existing effect of the reverse process of gas transition to a gas hydrate (solid) state under the conditions of its thermodynamic instability in contact with the surfaces of structures cooled by sea water, which can significantly reduce the performance of gas transmission systems through pipelines and filling gas tanks In addition, the efficiency of the complex is reduced due to the need to replace gas holders.

Задача изобретения состоит в разработке нового перспективного технологического комплекса для разработки газогидратных залежей, находящихся на морском дне, обладающего высокой эффективностью, простого в конструктивном решении и обслуживании, обеспечивающего безопасность добычи и транспортировки газа к поверхности.The objective of the invention is to develop a new promising technological complex for the development of gas hydrate deposits located on the seabed with high efficiency, simple in design and maintenance, ensuring the safety of gas production and transportation to the surface.

Поставленная задача решается технологическим комплексом для разработки залежей газогидратов в открытом море, состоящим из конусообразного или куполообразного газосборника, снабженного в верхней части жесткой горловиной, коллектора газогидрата в виде открытой снизу емкости с установленными внутри нее пластинами-ловителями и полой осью, через которую пропущен направляющий буйреп с установленными на нем верхним и нижним ограничителями движения коллектора, притопленной плавучестью, снабженной стыковочной камерой, соединенной гибким трубопроводом с системой хранения газа, при этом горловина газосборника оборудована распорными элементами для обеспечения ее соосности с буйрепом, нижняя часть стыковочной камеры снабжена обтюратором и захватами и имеет конфигурацию, аналогичную верхней части коллектора, нижняя часть которого выполнена в виде центрирующего конуса для посадки на горловину газосборника, а верхняя содержит подпружиненные клапаны, открывающиеся при механическом контакте коллектора с верхним стопором-демпфером.The problem is solved by the technological complex for the development of gas hydrate deposits in the open sea, consisting of a cone-shaped or domed gas collector equipped with a rigid neck in the upper part, a gas hydrate collector in the form of a tank open from the bottom with catch plates installed inside it and a hollow axis through which a guide buoyer is passed with installed upper and lower limiters for the movement of the collector, submerged buoyancy, equipped with a docking chamber connected by a flexible a gas supply system with a gas storage system, while the gas collector neck is equipped with spacers to ensure alignment with the buyrep, the lower part of the docking chamber is equipped with a shutter and grips and has a configuration similar to the upper part of the collector, the lower part of which is made in the form of a centering cone for landing on the gas collector neck , and the upper one contains spring-loaded valves that open when the collector is in mechanical contact with the upper damper stopper.

Система для хранения газа может быть любой, подходящей для этой цели, например, выполнена в виде заякоренного газгольдера-буя, или в виде платформы, на которой установлен компрессор и газгольдер, при этом газгольдер может находиться как на поверхности, так и в притопленном положении.The gas storage system can be any suitable for this purpose, for example, made in the form of an anchored gas holder-buoy, or in the form of a platform on which the compressor and gas holder are installed, while the gas holder can be both on the surface and in the flooded position.

Для повышения эффективности работы комплекса газосборник может быть оборудован средствами активизации процесса разложения газогидратной залежи, например, вибратором, конструктивно объединенным с якорным устройством, механического ворошителем грунта или другими.To increase the efficiency of the complex, the gas collector can be equipped with means to activate the process of decomposition of a gas hydrate deposit, for example, a vibrator structurally combined with an anchor device, a mechanical soil agitator, or others.

Комплекс может быть оборудован также компрессором, установленным перед системой хранения газа, что позволит хранить газ в жидком состоянии.The complex can also be equipped with a compressor installed in front of the gas storage system, which will allow storing gas in a liquid state.

На чертеже схематично изображен один из возможных вариантов реализации предлагаемого комплекса, где а) - комплекс в стадии заполнения коллектора, б) - комплекс в стадии стыковки коллектора с притопленной плавучестью, где 1 - якорь, 2 - газосборник, 3 - горловина газосборника, 4 - направляющий буйреп, 5 - притопленная плавучесть, 6 - коллектор газогидрата, 7 - полая ось коллектора, 8 - пластины-ловители, 9 - газогидрат, 10 - клапаны, 11 - ограничители движения коллектора по буйрепу, 12 - стыковочная камера, 13 - трубопровод, 14 - система хранения газа в виде заякоренного газгольдера, 15 - захваты.The drawing schematically depicts one of the possible options for implementing the proposed complex, where a) the complex is at the stage of filling the collector, b) the complex is at the stage of docking the collector with flooded buoyancy, where 1 is the anchor, 2 is the gas collector, 3 is the neck of the gas collector, 4 is directing buoyrep, 5 - flooded buoyancy, 6 - gas hydrate collector, 7 - hollow axis of the collector, 8 - trap plates, 9 - gas hydrate, 10 - valves, 11 - collector movement restraints along the buirp, 12 - docking chamber, 13 - pipeline, 14 - gas storage system in the form of an anchor nnogo gas tank, 15 - grippers.

Коллектор 6 газогидратов удерживается в вертикальном положении пропущенным сквозь его полую ось 7 буйрепом 4 и в крайнем нижнем положении опирается полой осью на нижний ограничитель 11, образуя замкнутую полость над горловиной 3 газосборника 2. Коллектор 6 открыт снизу, заполнен водой и имеет внутри своего объема ловители 8 в виде пластин, обладающих высокой теплопроводностью. В головной части коллектора 6 имеются подпружиненные рычажные клапаны 10, которые открываются при упоре в верхний ограничитель 11 в верхнем положении коллектора 6 газогидратов и закрываются после отстыковки коллектора от притопленной плавучести 5.The gas hydrate collector 6 is held in a vertical position by the buoyr 4 passed through its hollow axis 7 and is supported by the hollow axis on the lower stop 11 in the extreme lower position, forming a closed cavity above the neck 3 of the gas collector 2. The collector 6 is open from below, filled with water and has traps inside its volume 8 in the form of plates with high thermal conductivity. In the head part of the manifold 6 there are spring-loaded lever valves 10, which open when stopping against the upper stop 11 in the upper position of the gas hydrate collector 6 and close after undocking the collector from the flooded buoyancy 5.

Головная часть коллектора 6 и нижняя часть стыковочной камеры 12 имеют идентичную конфигурацию, что облегчает центрирование их при стыковке. На торце нижней части камеры 12 имеется обтюратор (на фиг. не показан) для предотвращения утечки газа из камеры 12 при открытых клапанах 10 в головной части коллектора 6. Для посадки коллектора 6 на горловину 3 газосборника 2 нижняя часть коллектора 6 выполнена в виде центрирующего конуса. Для обеспечения соосности горловины 3 и буйрепа 4 горловина оборудована распорными элементами (на фиг. не показаны).The head of the collector 6 and the lower part of the docking chamber 12 have an identical configuration, which facilitates centering them when docking. At the end of the lower part of the chamber 12 there is a shutter (not shown in Fig.) To prevent gas leakage from the chamber 12 with the valves 10 open in the head of the manifold 6. To fit the manifold 6 on the neck 3 of the gas collector 2, the lower part of the manifold 6 is made in the form of a centering cone . To ensure alignment of the neck 3 and the buoyrep 4, the neck is equipped with spacer elements (not shown in FIG.).

Комплекс работает следующим образом. Выделяющийся из морских осадков и всплывающий газ через горловину 3 газосборника 2 попадает в полость коллектора 6, где, ввиду охлаждения влажного газа всплывающих пузырьков при контакте с системой ловителей 8, имеющих низкую температуру, равную температуре придонных слоев воды, а также из-за некоторого избыточного давления внутри коллектора 6, которое возникает в процессе вытеснения воды из его полости, газ переходит в гидратное (твердое) состояние. Кристаллизованный газогидрат 9, обладая положительной плавучестью, накапливается в полости коллектора 6, постепенно заполняя ее и вытесняя воду через открытую снизу горловину 3 коллектора. Коллектор 6 в процессе заполнения газогидратом 8 постепенно приобретает положительную плавучесть и всплывает по буйрепу, стыкуясь с камерой 12 притопленной плавучести 5. При упоре рычагов клапанов 9 в верхний ограничитель 11 клапаны 10 открываются, обеспечивая выход газообразной фракции из полости коллектора 6 в полость стыковочной камеры 12. Плавучесть 5 устанавливают на глубине порядка 50-150 м, где статическое давление существенно ниже давления в придонной области, что и вызывает интенсивный процесс перехода газогидрата, содержащегося в коллекторе, в газообразную фазу. Образующийся из гидрата газ поступает по гибкому трубопроводу 13 в систему хранения газа, например, в заякоренный газгольдер 14. При необходимости система может быть снабжена компрессором (на схеме не показан), что позволит хранить газ в сжиженном состоянии до его извлечения обеспечивающими сбор газа плавсредствами. В процессе высвобождения газа из коллектора 6 он постепенно заполняется снизу водой, общая положительная плавучесть коллектора уменьшается и поэтому до полного удаления газа и заполнения водой коллектор 6 удерживается захватами 15. Захваты 15 обеспечивают удерживание коллектора до полного освобождения от газогидрата и последующую отстыковку от плавучести. Они могут быть выполнены, например, в виде электромеханических устройств, срабатывающих от датчика на верхнем ограничителе 11 (захват коллектора) и датчика заполнения водой стыковочной камеры (освобождение коллектора), а их электропитание и управление возможно по кабелю от обычно располагаемых на заякоренных плавучестях устройствах сигнализации и местоуказания. После освобождения от захватов 15 и отсоединения от притопленной плавучести 5 коллектор 6 под действием собственного веса скользит по буйрепу 4 вниз и вновь занимает место над горловиной газосборника 2 вследствие упора полой оси 7 коллектора в нижний ограничитель 11. Процесс повторяется периодически в зависимости от производительности добычной площадки. Система хранения газа может быть расположена над притопленной плавучестью 5 на общем буйрепе или, как показано на фиг.б), заякорено на отдельном буйрепе что позволяет повысить безопасность технологического процесса и сделать средство общим для нескольких технологических комплексов.The complex works as follows. Separated from the marine sediments and the pop-up gas through the neck 3 of the gas collector 2 enters the cavity of the collector 6, where, due to the cooling of the moist gas of the pop-up bubbles in contact with the system of traps 8 having a low temperature equal to the temperature of the bottom layers of water, as well as due to some excess pressure inside the collector 6, which occurs during the displacement of water from its cavity, the gas goes into a hydrated (solid) state. Crystallized gas hydrate 9, possessing positive buoyancy, accumulates in the cavity of the collector 6, gradually filling it and displacing water through the neck of the collector 3 open from below. The collector 6 in the process of filling with gas hydrate 8 gradually acquires positive buoyancy and floats along the buoyer, mating with the flooded buoyancy chamber 12. When the levers of the valves 9 rest in the upper limiter 11, the valves 10 open, allowing the gaseous fraction to exit from the cavity of the collector 6 into the cavity of the docking chamber 12 The buoyancy 5 is set at a depth of about 50-150 m, where the static pressure is significantly lower than the pressure in the bottom region, which causes an intense transition of gas hydrate contained in the coll vector, in the gaseous phase. The gas generated from the hydrate is fed through a flexible pipe 13 to a gas storage system, for example, to an anchored gas holder 14. If necessary, the system can be equipped with a compressor (not shown in the diagram), which will allow storing gas in a liquefied state until it is removed by gas-collecting vessels. In the process of gas release from the collector 6, it is gradually filled from below with water, the general positive buoyancy of the collector decreases, and therefore, until the gas is completely removed and the water is filled, the collector 6 is held by grippers 15. The grips 15 ensure that the collector is held until it is completely freed from gas hydrate and subsequently undocked from buoyancy. They can be made, for example, in the form of electromechanical devices triggered by a sensor on the upper limiter 11 (collector capture) and a sensor for filling the docking chamber with water (collector release), and their power supply and control are possible via cable from signaling devices usually located on anchored buoyancy and location. After being released from the grips 15 and disconnected from the flooded buoyancy 5, the collector 6 slides downward along the buoyr 4 under the action of its own weight and again takes place above the neck of the gas collector 2 due to the stop of the hollow axis 7 of the collector in the lower limiter 11. The process is repeated periodically depending on the productivity of the production site . The gas storage system can be located above the flooded buoyancy 5 on a common buoyer or, as shown in Fig. B), anchored on a separate buoyer, which allows to increase the safety of the process and make the tool common to several technological complexes.

На одну систему хранения газа могут быть заведены несколько гибких трубопроводов от установленных вблизи него технологических комплексов, что значительно повысит общую производительность добычного участка и снизит стоимость комплекса. Следует отметить, что сбор газа предложенным комплексом, не нарушая придонной фауны, сокращает количество парникового газа, растворяемого в воде и переходящего в атмосферу, что в определенной мере служит улучшению экологической обстановки.Several flexible pipelines from one of the technological complexes installed near it can be installed on one gas storage system, which will significantly increase the overall productivity of the production site and reduce the cost of the complex. It should be noted that the collection of gas by the proposed complex, without violating the bottom fauna, reduces the amount of greenhouse gas dissolved in water and passing into the atmosphere, which to some extent serves to improve the environmental situation.

Предлагаемый комплекс при сравнении с прототипом позволяет автоматизировать процесс сбора газа без установки трубопроводов большого заглубления и не применять систему подключения и смены всплывающих газгольдеров, упростив технологию добычи и обеспечив безопасную транспортировку газа к поверхности.The proposed complex, when compared with the prototype, allows you to automate the gas collection process without installing large deepening pipelines and not to use a system for connecting and changing pop-up gas holders, simplifying the production technology and ensuring safe transportation of gas to the surface.

Комплекс содержит недорогие и достаточно простые конструктивные элементы, может быть изготовлен обычными технологиями машиностроительного или судостроительного производства. Газосборник, оболочка коллектора, притопленная плавучесть и гибкий трубопровод могут быть выполнены из армированного пластика, что обеспечит малый вес и достаточную прочность конструкции. Гибкий трубопровод может иметь коленчатую конструкцию из жестких труб с приданием ей близкой к нейтральной плавучести. Длина трубопровода определяется величиной максимального расхождения соединяемых плавучестей при данной длине буйрепа и может составлять при радиальном соединении нескольких добычных устройств на одну центральную общую систему сбора газа величину порядка 200-300 м, что технически реализуемо.The complex contains inexpensive and fairly simple structural elements that can be manufactured using conventional engineering or shipbuilding technologies. The gas collector, the shell of the collector, submerged buoyancy and flexible piping can be made of reinforced plastic, which will provide low weight and sufficient structural strength. A flexible conduit may have a cranked design of rigid pipes, giving it close to neutral buoyancy. The length of the pipeline is determined by the maximum divergence of the buoyancy being connected for a given length of the buoyer and can be about 200-300 m, which is technically feasible, when several production devices are radially connected to one central common gas collection system.

Известно, что площади отдельных областей газогидратов в придонном слое осадков могут составлять квадратные километры, поперечные размеры одиночных глубоководных газовых факелов - десятки квадратных метров, поэтому вполне осуществимо наведение купола на участок добычи и его установка над участком с помощью существующих технических средств.It is known that the areas of individual regions of gas hydrates in the bottom sediment layer can be square kilometers, the transverse dimensions of single deep-sea gas flares can be tens of square meters, so it is quite possible to point the dome at the production site and install it over the site using existing technical means.

Claims (4)

1. Технологический комплекс для разработки залежей газогидратов в открытом море, включающий конусообразный или куполообразный газосборник с горловиной в верхней части и коллектор с системой хранения газа, отличающийся тем, что коллектор и система хранения газа выполнены раздельно, коллектор выполнен в виде открытой снизу емкости, оборудованной внутри пластинами-ловителями и полой осью, через которую пропущен направляющий буйреп с установленными на нем верхним и нижним ограничителями движения коллектора и притопленной плавучестью, снабженной стыковочной камерой, соединенной гибким трубопроводом с системой хранения газа, при этом нижняя часть плавучести снабжена обтюратором, захватами и имеет конфигурацию, аналогичную верхней части коллектора, нижняя часть которого представляет собой центрирующий конус для посадки на горловину газосборника, выполненную жесткой и оборудованную распорными элементами, а верхняя содержит подпружиненные рычажные клапаны, имеющие возможность их открытия при контакте с верхним ограничителем.1. Technological complex for the development of gas hydrate deposits in the open sea, including a cone-shaped or domed gas collector with a neck in the upper part and a collector with a gas storage system, characterized in that the collector and gas storage system are made separately, the collector is made in the form of an open tank equipped with a bottom inside with catcher plates and a hollow axis, through which a guide buoyer with the upper and lower limiters of the collector's movement and the sunken buoyancy mounted on it is passed, sn a burnt docking chamber connected by a flexible pipe to the gas storage system, while the lower buoyancy is equipped with a shutter, grips and has a configuration similar to the upper part of the collector, the lower part of which is a centering cone for landing on the neck of the gas collector, made rigid and equipped with spacers, and the upper one contains spring-loaded lever valves that can be opened upon contact with the upper limiter. 2. Технологический комплекс по п.1, отличающийся тем, что газосборник дополнительно снабжен механическим ворошителем или вибратором.2. The technological complex according to claim 1, characterized in that the gas collector is additionally equipped with a mechanical agitator or vibrator. 3. Технологический комплекс по п.1, отличающийся тем, что система хранения газа представляет собой заякоренный газгольдер, выполненный в виде поверхностного или притопленного буя.3. The technological complex according to claim 1, characterized in that the gas storage system is an anchored gas tank made in the form of a surface or submerged buoy. 4. Технологический комплекс по п.3, отличающийся тем, что система хранения газа дополнительно оборудована компрессором. 4. The technological complex according to claim 3, characterized in that the gas storage system is additionally equipped with a compressor.
RU2008149316/03A 2008-12-15 2008-12-15 Technological complex for development of gaseous-hydrate deposits in open sea RU2386015C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008149316/03A RU2386015C1 (en) 2008-12-15 2008-12-15 Technological complex for development of gaseous-hydrate deposits in open sea

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008149316/03A RU2386015C1 (en) 2008-12-15 2008-12-15 Technological complex for development of gaseous-hydrate deposits in open sea

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2386015C1 true RU2386015C1 (en) 2010-04-10

Family

ID=42671217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008149316/03A RU2386015C1 (en) 2008-12-15 2008-12-15 Technological complex for development of gaseous-hydrate deposits in open sea

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2386015C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2491414C2 (en) * 2010-08-10 2013-08-27 Учреждение Российской академии наук Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН Method for underwater production of hydrocarbons and device for its realisation
RU2498050C2 (en) * 2011-11-18 2013-11-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химической физики Российской академии наук (ИПХФ РАН) Method for production of methane from near-bottom hydrate deposits
RU2550610C1 (en) * 2014-01-09 2015-05-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук Method of production of gas hydrates and submarine combine for its implementation
RU2615192C1 (en) * 2015-12-08 2017-04-04 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Method of production of solid mineral resources from arctic shelf bed
CN108561076A (en) * 2017-04-09 2018-09-21 杭州云蜂工业设计有限公司 A kind of flammable ice auger formula Mining Equipment in seabed

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2491414C2 (en) * 2010-08-10 2013-08-27 Учреждение Российской академии наук Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН Method for underwater production of hydrocarbons and device for its realisation
RU2498050C2 (en) * 2011-11-18 2013-11-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химической физики Российской академии наук (ИПХФ РАН) Method for production of methane from near-bottom hydrate deposits
RU2550610C1 (en) * 2014-01-09 2015-05-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук Method of production of gas hydrates and submarine combine for its implementation
RU2615192C1 (en) * 2015-12-08 2017-04-04 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Method of production of solid mineral resources from arctic shelf bed
CN108561076A (en) * 2017-04-09 2018-09-21 杭州云蜂工业设计有限公司 A kind of flammable ice auger formula Mining Equipment in seabed

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2386015C1 (en) Technological complex for development of gaseous-hydrate deposits in open sea
CA3008372C (en) Submerged hydrocarbon recovery apparatus
AU2002219792B2 (en) Improved efficiency water desalination/purification
WO2011029163A1 (en) Modular underwater oil collecting and transporting system
CA2788981A1 (en) Underwater energy storage system
BR112020022935A2 (en) system to reduce fouling in an aquatic structure, process to store energy and process to generate electricity from the tides
AU2002219792A1 (en) Improved efficiency water desalination/purification
GB2500075A (en) Water raising system
CN110644952A (en) In-situ planting and collecting system and method for sea natural gas hydrate
CN101774425A (en) Device and method for preventing sediment deposition and treating sediment in ballast tank of ship
KR101087712B1 (en) Subsea High Pressure Liquid Carbon Dioxide Storage Equipment
JP2017141593A (en) Transfer of methane hydrate
NO801409L (en) PROCEDURE AND DEVICE FOR COLLECTION OF OIL AND GAS THROUGH UNCONTROL FROM A OFFSHORE BROEN
EP1116517A1 (en) Method of dissolving water-soluble gas in sea for isolation into deep sea, device therefor, laying method for device
RU2505740C2 (en) Method for production, storage and decomposition of natural gas hydrates
WO2015003980A1 (en) Device for extracting off-shore methane gas
RU2381348C1 (en) Sub-sea oil production method
RU2382875C1 (en) Natural gas off-shore development
WO2023067333A1 (en) Floating underwater pipelines - "process of tyn"
CN105804704A (en) Suspended floating box inner wall heating type seabed natural gas collecting device and method
CN205714123U (en) A kind of cold seepage district seepage Gas Exploitation acquisition means
GB2480112A (en) Recovery of oil for a spilling subsea well
RU2393337C1 (en) Offshore natural gas extraction method
JP5771763B1 (en) Water bottom self-injection methane gas collector
NL1022644C2 (en) Oil transport device, for offshore use, comprises shuttle vessel capable of storing crude oil and ballast water separately

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161216