RU2550610C1 - Method of production of gas hydrates and submarine combine for its implementation - Google Patents

Method of production of gas hydrates and submarine combine for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2550610C1
RU2550610C1 RU2014100780/03A RU2014100780A RU2550610C1 RU 2550610 C1 RU2550610 C1 RU 2550610C1 RU 2014100780/03 A RU2014100780/03 A RU 2014100780/03A RU 2014100780 A RU2014100780 A RU 2014100780A RU 2550610 C1 RU2550610 C1 RU 2550610C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
shells
platform
knife
container
Prior art date
Application number
RU2014100780/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Егоров
Роберт Искандерович Нигматулин
Том Анатольевич Дозоров
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук
Priority to RU2014100780/03A priority Critical patent/RU2550610C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2550610C1 publication Critical patent/RU2550610C1/en

Links

Landscapes

  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: method comprises mechanical destruction of seafloor layer by an stripping knife moving along the seafloor, and transportation of destruction products to the surface. The products of destruction are placed in elastic, gas-tight shells, which are collected along the surface and transported them to the place of use in the transportation vessel refrigerators. The combine is a moving platform with a knife for seafloor cleaning with the mounted video camera and the stripping knife under the hole in the platform designed as a horizontally rotating cylinder with the scrapers mounted on it. The platform has two mounted cylinders, the first is a container with shells located horizontally one above another one, and the second one, mounted above the hole, is a loading container in the top side of which the segments with drive mechanisms shifting them from the cylinder axis are located.
EFFECT: improvement of efficiency of ocean production of gas hydrates.
4 cl, 2 dwg

Description

Настоящее предлагаемое изобретение относится к области добычи полезных ископаемых, находящихся на морском дне.The present invention relates to the field of mining located on the seabed.

Известен способ добычи газогидратов, заключающийся в механическом разрушении донного слоя с помощью острых кромок ковшей, перемещающихся по дну, и транспортировке газа на поверхность с помощью шланга (1). Известный способ энергозатратен, т.к. разложение газогидрата под высоким давлением требует его сильного нагрева.A known method of producing gas hydrates, which consists in the mechanical destruction of the bottom layer using the sharp edges of the ladles moving along the bottom, and transporting gas to the surface using a hose (1). The known method is energy-consuming, because decomposition of gas hydrate under high pressure requires strong heating.

В упомянутой ссылке фактически изложен способ добычи газогидратов, заключающийся в механическом разрушении донного слоя с помощью вскрышного ножа, перемещающегося по дну и транспортировки продуктов разрушения на поверхность, присутствующий во множестве других источников. Известные способы сложны в осуществлении и также энергозатратны.The referenced link actually sets forth a method for producing gas hydrates, which consists in mechanically destroying the bottom layer using an overburden knife moving along the bottom and transporting the fracture products to a surface present in many other sources. Known methods are difficult to implement and also energy consuming.

Целью настоящего предложения является упрощение технологии и снижение энергозатрат при добыче газогидратов в океане.The purpose of this proposal is to simplify technology and reduce energy costs in the extraction of gas hydrates in the ocean.

Поставленная цель в способе достигается тем, что продукты разрушения (газогидраты) помещают в оболочки, которые собирают на поверхности и транспортируют их к месту использования в холодильных камерах транспортного судна.The goal in the method is achieved by the fact that the destruction products (gas hydrates) are placed in shells, which are collected on the surface and transported to the place of use in the refrigeration chambers of the transport vessel.

Поставленная цель в комбайне достигается тем, что на платформе установлены два цилиндра, первый из которых представляет собой контейнер с расположенными в нем горизонтально друг над другом оболочками, а второй, установленный над отверстием, - является загрузочным контейнером, на верху которого расположены сегменты с механизмами привода, сдвигающего их от оси цилиндра. Кроме того, на боковой поверхности второго цилиндра, напротив вертикальной щели, установлены: кассета со скобами зажима колец, механизм сжатия скоб и механизм привода вытяжения колец оболочек, представляющий собой рычаг с резьбой, которая сопряжена с резьбой на скобе зацепления, а оболочки выполнены в виде дисков из газонепроницаемого эластичного материала, закрепленного на кольце из стали.The goal in the combine is achieved by the fact that two cylinders are installed on the platform, the first of which is a container with shells located horizontally one above the other, and the second, installed above the hole, is a loading container, on top of which segments with drive mechanisms are located shifting them from the axis of the cylinder. In addition, on the side surface of the second cylinder, opposite the vertical slit, there are installed: a cassette with ring clamp brackets, a clamp compression mechanism and a shell ring traction drive mechanism, which is a lever with a thread that is associated with a thread on the meshing bracket, and the shells are made in the form discs made of gas-tight elastic material mounted on a steel ring.

Возможность реализации.Possibility of implementation.

На фиг.1 показан подводный комбайн, который реализует предлагаемый способ. Комбайн состоит из платформы - 1, передвигающейся по дну на колесах - 2. Комбайн опускается на дно с судна сопровождения на кабеле-тросе - 3. На платформе 1 установлен механизм подачи оболочек - 4, на котором закреплены контейнер - 5 с оболочками - 6, которые представляют сбой плоские эластичные (на чертеже прозрачные) диски, натянутые на стальном кольце - 7, и контейнер загрузки - 8, снаружи которого установлены: кассета зажимающих кольцо скоб - 9, механизм вытяжки колец - 10 с рычагом - 11, ввинчивающимся в скобу зацепления - 12.Figure 1 shows an underwater harvester that implements the proposed method. The harvester consists of a platform - 1, moving along the bottom on wheels - 2. The harvester sinks to the bottom from the escort vessel on a cable-cable - 3. On the platform 1 there is a feeding mechanism for shells - 4, on which a container - 5 with shells - 6, which represent a failure, flat elastic (transparent) disks, tensioned on a steel ring - 7, and a loading container - 8, from the outside of which are installed: cassette clamping ring brackets - 9, ring extraction mechanism - 10 with lever - 11, screwed into the engagement bracket - 12.

Внизу кассеты со сжимающими скобами расположен механизм зажима последних - 13. Наверху контейнера загрузки расположены запирающие сегменты - 14 плоского кольца, который не позволяет оболочкам всплыть. Сегменты имеют механизмы привода - 15, сдвигающих их от оси контейнера - 8. На платформе - 1 установлены: вскрышной нож - 16, представляющий собой цилиндр, вращающейся на осях - 17 с закрепленными на нем скребками - 18, и нож зачистки дна с видеокамерой - 20. Приводы колес - 2 и вскрышного ножа - 16 не показаны.At the bottom of the cassette with compression brackets there is a clamping mechanism of the latter - 13. At the top of the loading container are locking segments - 14 of a flat ring, which prevents the shells from floating up. The segments have drive mechanisms - 15, shifting them from the axis of the container - 8. On the platform - 1 are installed: overburden knife - 16, which is a cylinder rotating on axes - 17 with scrapers fixed on it - 18, and a knife for cleaning the bottom with a video camera - 20. Wheel drives - 2 and overburden knife - 16 are not shown.

Добыча газогидратов осуществляется следующим образом: Судно сопровождения (управления) вместе с подводным комбайном на борту приходит в разведанную зону залегания газогидратных углеводородов. Судно должно быть специализированным и иметь на борту средства для спуска комбайна и управления им. Подводный комбайн на кабель-тросе спускается за борт и по достижении дна начинает передвижение. При этом нож зачистки - 19 сдвигает с пути следования комбайна мелкие камни и водоросли, а вскрышной нож разрушает слой газогидратов с вмещающей породой на глубину h. Газогидраты имеют плотность меньше единицы и через отверстие в платформе всплывают внутри контейнера-8, поднимая оболочку - 7 до уровня сегментов - 14. При этом край упругого(стального) кольца - 14, на котором натянута оболочка, попадает под скобу зацепления - 12. Дальнейшее наполнение контейнера продуктами разрушения - 21 вызывает деформацию оболочки в виде купола. Датчик фиксирует наполнение оболочки и дает команду механизму вытяжки колец - 10. Рычаг - 11 занимает положение, показанное пунктиром, скоба зацепления через вертикальную щель (не видна на разрезе) в стенке контейнера - 8 протаскивает кольцо - 7 в виде параллельных проволок наружу контейнера - 8, двигаясь по направляющим - 22. Далее механизм зажима скоб - 13 сжимает зажимную скобу вокруг проволок кольца. Оболочка - 6 с находящимися в ней газогидратными продуктами - 21 принимает вид мешка, опрокинутого горловиной вниз. Далее рычаг - 11 начинает вращаться вокруг своей оси, притягивая скобу - 12, и поскольку скоба зацепления находится на краю направляющих - 22, она выходит из петли кольца - 7, освобождая его. Практически уже на этой стадии мешок с газогидратами начинает всплывать на поверхность, вытягивая проволоку кольца - 7 из щели в стенке контейнера - 8. Для абсолютно беспрепятственного всплытия мешков с газогидратами механизмы привода - 15 сегментов - 14 отодвигают их от оси контейнера - 8 до размера его диаметра и после выхода мешка с газогидратами - 21 из контейнера - 8 возвращают их на место. После всплытия мешка рычаг - 11 приводится в обратное вращение вокруг своей оси и скоба зацепления - 12 встает в горизонтальное положение.The production of gas hydrates is carried out as follows: The escort (control) vessel, together with the underwater combine harvester, comes to the explored zone of gas hydrate hydrocarbons on board. The vessel must be specialized and have on board means for launching the combine and managing it. An underwater harvester on a cable-cable descends overboard and, upon reaching the bottom, begins to move. In this case, the stripping knife - 19 shifts small stones and algae from the path of the combine, and the overburden knife destroys the layer of gas hydrates with the host rock to a depth of h. Gas hydrates have a density of less than unity and float inside the container-8 through an opening in the platform, lifting the shell - 7 to the level of segments - 14. The edge of the elastic (steel) ring - 14, on which the shell is stretched, falls under the engagement bracket - 12. Further filling the container with destruction products - 21 causes deformation of the shell in the form of a dome. The sensor detects the filling of the shell and gives the command to the ring extraction mechanism - 10. The lever - 11 occupies the position shown by the dotted line, the engagement bracket through the vertical slot (not visible in the section) in the container wall - 8 pulls the ring - 7 in the form of parallel wires to the outside of the container - 8 moving along the guides - 22. Next, the clamp clamp mechanism - 13 compresses the clamp around the ring wires. The shell - 6 with gas hydrate products in it - 21 takes the form of a bag, tilted neck down. Further, the lever - 11 begins to rotate around its axis, attracting the bracket - 12, and since the meshing bracket is located on the edge of the guides - 22, it leaves the loop of the ring - 7, freeing it. Almost at this stage, the bag with gas hydrates begins to surface, pulling the wire of the ring - 7 from the gap in the wall of the container - 8. For absolutely unobstructed ascent of the bags with gas hydrates, the drive mechanisms - 15 segments - 14 move them from the axis of the container - 8 to its size diameter and after the exit of the bag with gas hydrates - 21 from the container - 8 return them to their place. After the ascent of the bag, the lever - 11 is driven in reverse rotation around its axis and the engagement bracket - 12 rises to the horizontal position.

Механизм подачи сеток - 4 осуществляет перемещение нижней сетки из контейнера - 5 в контейнер загрузки - 8. Далее цикл формирования мешков с газогидратами повторяется. Мешок с газогидратами при всплытии сохраняет положение отверстием вниз за счет веса стального кольца - 7. Поскольку после достижения критической глубины газогидраты начинают разлагаться (3), газ вытесняет воду из мешка, тем самым затормаживая их разложение (практически останавливая, поскольку они перестают соприкасаться с водой). Тем самым достигаются минимальные потери газа при добычи газогидратов.The mesh feeding mechanism - 4 moves the lower mesh from the container - 5 to the loading container - 8. Next, the cycle of forming bags with gas hydrates is repeated. A bag with gas hydrates during ascent maintains its position with the hole down due to the weight of the steel ring - 7. Since gas hydrates begin to decompose after reaching a critical depth (3), the gas displaces water from the bag, thereby inhibiting their decomposition (practically stopping, since they cease to come into contact with water ) Thus, minimal gas losses are achieved during the production of gas hydrates.

Оператор на борту судна сопровождения с помощью видеокамеры - 20 контролирует передвижение комбайна по дну. На поверхности транспортное судно собирает мешки с газогидратами и помещает их в холодильник. Комбайн разрушает газогидратное месторождение слой за слоем. Его поднятие на поверхность требуется только для замены оболочек в контейнере - 5The operator on board the escort vessel with the help of a video camera - 20 controls the movement of the harvester along the bottom. On the surface, the transport vessel collects bags of gas hydrates and places them in the refrigerator. The harvester destroys the gas hydrate field layer by layer. Its rise to the surface is required only to replace the shells in the container - 5

Источники информацииInformation sources

1. Патент России №2431042.1. Patent of Russia No. 2431042.

2. Егоров А.В., Нигматулин Р.И., Римский-Корсаков Н.А., Рожков А.Н. Транспорт газовых гидратов со дна глубоководного водоема на поверхность. «Наноявления при разработке месторождений углеводородного сырья: от наноминералогии и нанохимии к нанотехнологиям». Материалы 3-ей Международной конференции. ОАО ИГ и РГИ, Москва 30-31 октября, 2012. М.: Нефть и газ, 2012, с.145-150.2. Egorov A.V., Nigmatulin R.I., Rimsky-Korsakov N.A., Rozhkov A.N. Transport of gas hydrates from the bottom of a deep water body to the surface. "Nano-occurrences in the development of hydrocarbon deposits: from nanomineralogy and nanochemistry to nanotechnology." Materials of the 3rd International Conference. IG and RGI OJSC, Moscow, October 30-31, 2012. M .: Oil and gas, 2012, p.145-150.

Claims (4)

1. Способ добычи газогидратов со дна водных бассейнов, заключающийся в механическом разрушении донного слоя с помощью вскрышного ножа, перемещающегося по дну, и транспортировке продуктов разрушения на поверхность, отличающийся тем, что продукты разрушения (газогидраты) помещают в эластичные непроницаемые для газа оболочки, которые собирают на поверхности и транспортируют их к месту использования в холодильных камерах судна сопровождения.1. The method of extraction of gas hydrates from the bottom of water basins, which consists in mechanically destroying the bottom layer using an overburden knife moving along the bottom and transporting the destruction products to the surface, characterized in that the destruction products (gas hydrates) are placed in elastic gas-tight shells collected on the surface and transported to the place of use in the refrigeration chambers of the escort vessel. 2. Подводный комбайн для добычи газогидратных углеводородов со дна водных бассейнов, представляющий собой движущуюся платформу с ножом для зачистки дна, с расположенной на нем видеокамерой и вскрышным ножом под отверстием в платформе в виде горизонтально вращающегося цилиндра с установленными на нем скребками, отличающийся тем, что на платформе установлены два цилиндра, первый из которых представляет собой контейнер с расположенными в нем горизонтально друг над другом оболочками, а второй, установленный над отверстием, - является загрузочным контейнером, на верху которого расположены сегменты с механизмами привода, сдвигающего их от оси цилиндра.2. An underwater combine for the extraction of gas hydrate hydrocarbons from the bottom of water pools, which is a moving platform with a knife for cleaning the bottom, with a video camera and an overhead knife located under it on the platform in the form of a horizontally rotating cylinder with scrapers mounted on it, characterized in that two cylinders are installed on the platform, the first of which is a container with shells located horizontally one above the other, and the second, installed above the hole, is a boot full-time container, on top of which there are segments of the drive mechanisms, move them away from the cylinder axis. 3. Подводный комбайн по п.2, отличающийся тем, что на боковой поверхности второго цилиндра, напротив вертикальной щели, установлены: кассета со скобами зажима колец, механизм сжатия скоб и механизм привода вытяжения колец оболочек, представляющий собой рычаг с резьбой, которая сопряжена с резьбой на скобе зацепления.3. Underwater harvester according to claim 2, characterized in that on the side surface of the second cylinder, opposite the vertical slot, are installed: a cassette with ring clamp brackets, a clamp compression mechanism and a shell ring traction drive mechanism, which is a lever with a thread that is interfaced with thread on the clutch bracket. 4. Подводный комбайн по пп.2, 3, отличающийся тем, что первый и второй цилиндры установлены на механизме подачи оболочек к отверстию загрузки, а оболочки выполнены в виде дисков из газонепроницаемого эластичного материала, закрепленного на кольце из стали. 4. An underwater harvester according to claims 2, 3, characterized in that the first and second cylinders are mounted on a mechanism for supplying shells to the loading opening, and the shells are made in the form of disks of a gas-tight elastic material mounted on a steel ring.
RU2014100780/03A 2014-01-09 2014-01-09 Method of production of gas hydrates and submarine combine for its implementation RU2550610C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014100780/03A RU2550610C1 (en) 2014-01-09 2014-01-09 Method of production of gas hydrates and submarine combine for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014100780/03A RU2550610C1 (en) 2014-01-09 2014-01-09 Method of production of gas hydrates and submarine combine for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2550610C1 true RU2550610C1 (en) 2015-05-10

Family

ID=53294033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014100780/03A RU2550610C1 (en) 2014-01-09 2014-01-09 Method of production of gas hydrates and submarine combine for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2550610C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2168633C2 (en) * 1999-03-09 2001-06-10 Институт горного дела Севера СО РАН Complex for underwater mineral mining
RU78266U1 (en) * 2008-06-24 2008-11-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" UNDERWATER GROUND DEVICE
WO2010000289A1 (en) * 2008-07-02 2010-01-07 Marine Resources Exploration International Bv A method of mining and processing seabed sediment
RU2382875C1 (en) * 2008-10-21 2010-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ им. В.В. Куйбышева) Natural gas off-shore development
RU2386015C1 (en) * 2008-12-15 2010-04-10 Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) Technological complex for development of gaseous-hydrate deposits in open sea
RU2431042C1 (en) * 2010-01-18 2011-10-10 Учреждение Российской академии наук Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН Extraction method of gaseous hydrated hydrocarbons from bottom of water reservoirs and device for its implementation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2168633C2 (en) * 1999-03-09 2001-06-10 Институт горного дела Севера СО РАН Complex for underwater mineral mining
RU78266U1 (en) * 2008-06-24 2008-11-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" UNDERWATER GROUND DEVICE
WO2010000289A1 (en) * 2008-07-02 2010-01-07 Marine Resources Exploration International Bv A method of mining and processing seabed sediment
RU2382875C1 (en) * 2008-10-21 2010-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ им. В.В. Куйбышева) Natural gas off-shore development
RU2386015C1 (en) * 2008-12-15 2010-04-10 Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) Technological complex for development of gaseous-hydrate deposits in open sea
RU2431042C1 (en) * 2010-01-18 2011-10-10 Учреждение Российской академии наук Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН Extraction method of gaseous hydrated hydrocarbons from bottom of water reservoirs and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8794710B2 (en) Deep undersea mining system and mineral transport system
KR101873084B1 (en) Subsea hydrocarbon recovery
US9951496B2 (en) Systems and methods for harvesting natural gas from underwater clathrate hydrate deposits
EA019769B1 (en) Method for converting hydrates buried in the waterbottom into a marketable hydrocarbon composition
JP2015520070A (en) Method and apparatus for lifting an object from the seabed
US20230112110A1 (en) Method for recovering rare-earth mud, and recovery system
CN106082053A (en) A kind of multiple-unit underwater vertical transportation system
CN108060913A (en) A kind of flammable ice auger formula Mining Equipment in seabed
RU2550610C1 (en) Method of production of gas hydrates and submarine combine for its implementation
JP6954533B2 (en) Mining equipment, marine resource landing equipment equipped with it, and marine resource landing method
WO2015003980A1 (en) Device for extracting off-shore methane gas
JP6903293B2 (en) Marine resource mining equipment and marine resource mining method and marine resource collection method
CN206051484U (en) A kind of multiple-unit underwater vertical transportation system
JP2017075469A (en) Collection device for water bottom flowing methane gas and collection method for the same
KR101580976B1 (en) Ships for mining submarine mineral
KR100997154B1 (en) mining apparatus for methane Hydrate
RU2668607C1 (en) Method for extracting gas hydrates from bottom and marine complex for implementation thereof
RU2431042C1 (en) Extraction method of gaseous hydrated hydrocarbons from bottom of water reservoirs and device for its implementation
JP6314084B2 (en) Underwater warehouse
KR101165828B1 (en) Device of preventing oil-leaks
CN112937812A (en) Floated intelligent robot that cleans discarded object under water
CN207828944U (en) A kind of draining caisson
RU2265724C1 (en) Subocean mining plant (variants)
RU2526444C1 (en) Device for production of minerals from continental shelf
RU2013148347A (en) METHOD FOR PRODUCING GAS HYDRATE HYDROCARBONS AND UNDERWATER COMBINE FOR ITS IMPLEMENTATION

Legal Events

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

Effective date: 20210110