Способ разработки газогидратной залежи

Способ разработки газогидратной залежи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам разработки газогидратной залежи и может быть использовано для подъема газогидратосодержащих осадков с океанического дна и добычи газа. Изобретение позволяет повысить эффективность способа при одновременном снижении энергозатрат за счет того, что в способе разработки газогидратной залежи, включающем нагнетание газа в скважину и подъем продукции на поверхность , нагнетание газа в трубы осуществляют до начала самопроизвольного разложения газогидратов, после чего расход газа снижают на величину выделившегося из газогидратов свободного газа, который регулируют по степени их измельчения в соответствии со следующим соотношением: d 5 10 5-KD Р-Дг-те /(G Op ), где d - средний размер кусков газогидратосодержащих продуктов, м,- К- - осредненный по высоте газлифтной зоны коэффициент теплопередачи от воды к газогидратосодержащим продуктам, Бт/(м2 К); D-диаметр трубы газлифта, м; Р-давление разложения газогидратов при условиях транспортирования. Па; & - осредненный по высоте газлифтной зоны температурный градиент, К; m - масса газа, заключенного в единице объема газогидрата, кг/м3, есодзржание газогидрата в газогидратосодержащих продуктах, м3/м ; G - массовый расход выделяющегося из газогидратов свободного газа, кг/с; Q - теплота разложения газогидратов, Дж/кг; рплотность газогидратов , кг/м3. 1 ил. сл с сл 00 ю

. Ы. f758213 Al (si}s Е21 В 43/00. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспуБлиК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ . КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕЙИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ CCCI : ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .. " К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г

Изобретениеотноситсякспособамраз- Однако пропускание пульпы через работки газогидратной залежи и может " насос приводит к его интенсивному изнобыть использовано для подъема гаэогидра- су, тосодержащих (}садков с океанического дна Наиболее близким к предлагаемому яви добычй газа .: : . ...... ляется способ разработки гаэогидратной залежи, заключающийся в нагнетании сжа. Известен . способ разработки газогид- того газа с заданным расходом в погружен: - ратной залежи согласно которому движе-, ные в жидкость трубы газлифта,, в

:ние жидкой среды в скважине и подъем результате которого возникает направленпродукции"на поверхность обеспечиваются ное восходящее движение газожидкостной . t . помощью насоса -...: ..:: . ": смеси, увлекающее с собой твердые части1 .. : - " . .:::::,: :.::.. ::..:-::::-:. : 2

-.". (71) Ленинградский технологический инсти-: зогидратов свободйого газа, который регутут им,:Ленсовета ..:,.: .:: —:.::.: :::::. :.,";:: :лируют по степени их" измельчения в .(72) Г. M. Островский, Е; Г. Аксенова и А..Н. соответствии со следующим соотношением:

Сто р ожев . "(56)Величко Е; А., Контарь Е. А;. Тареева А.. d 5.105 К.D2,Р ° ht m.å /(G Qp) . К. За:рудой в глубины океана. M.: Недра, .:-"), Отт А; А, Насосы. Рл Л,; Объединенное .содержащих продуктов, м;: К- — осреднен; . научно-техническое изд.-во гл: редакции" ный . na высоте газлифтной зоны . ". энергетической литературы, 1937, с. 228..:: коэффициент теплопередачи от воды к гаэо- (54).СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ГАЗОГИДРАТ-: гидратосодержащим продуктам, Вт/(м2 K); НОЙ ЗАЛЕЖИ,:..:::,::::::: ::: . О-диаметр трубы гаэлифта, м; P.— äàâëåíèå " (57)Иэобретениеотносится к способамраз- " разложения газогидратов при условиях .; работки. Газогидратной залежи.и может :транспортирования, Па; Et — осредненный Я быть. использовано для подъема газогидра- по высоте гаэлифтйой зоны температурный тосодержащих осадков с-Океанического дна tpàäèåíò, К; m — масса газа, заключенного в . и добйчй газа. Изобретение позволяет по- единйце обьема.гаэогидрата, кг/M; е- совысить эффективность способа при одно-: держайие гаэогидрата в газогйдратосодер. временном снижении энергозатрат эа счет жащих продуктах, мэ/мэ; G — массовый того; что:в способе разработки газогидрат- . расход выделяющегося из газогидратов

" ной залежи, включающем .нагнетание газа в ctIîáîäíîãî газа, кг/с; 0 — теплота разложескважину и подъем проду!акции на иоверх- ния газогидратов, Дж/кг; р-плотиость ганость, нагнетание газа в трубы осуществля- . зогидратов, кг/мз. 1 ил.. 4 (л

3 . 1 758213 4 цы",находящиеся вблизи входа в трубы гаэ- Способ осуществляется в установке, солифта,,; ..: . держащей помещенную в морскую воду газОдйако этот способ требует эначитель- лифтную трубу 1 ; нижний конец которой ных затрат энергйи йа сжатие газа для подь- опущен в шахту, созданную, например, разема твердых частиц йа поверхность. 5 мывом дна тепловой водой. К нижнему среЦелью изобретения является повыше- эу гаэлифтной трубы 1 подведена труба 2 ,ние эффективности способа при одновре- для подсоса морской воды через раСпреде- менном"снижении энергозатрат. :. литель 3. Для запуска газлифта s трубу 1

Поставленная цель достигается тем, что . компрессором 9 через гаэораспределитель согласно способу разработки" гаэогидрат- 10 4 подается сжатый газ, расход которого изной залежи ; включающему нагнетание газа "меряется расходомером 10. Поступающая в скважину и подъем продукции на поверх- .. из трубы-газлифта 1 трехфазная смесь раз" ность, йагнетанйе газа в трубы осуществля- деляется в газоотделителе 5; из которого газ .ют до йачФйа- сак(опроизвольного . направляется по трубопроводу 6 с расходоразложения газогйдратов, после чего рас- 15 мерам 7, а жидкостная смесь с газогидрато ход газа снижают: на величину выделяюще- содержащими продуктами отводится по гося из гаэогидратов свободного газа, трубе 8. Расходомер 7 соединен с блоком который регулируют rio степени их измель- управления (БУ), связайным с регулятором чения в соответствии со следующим соотно-, расхода 11 через исполнительный механизм шением . .. :::::;-.-,: .,:.- : :: .:; - :::,: ;.:..:.: . 20 (ИМ).

Способ осуществля ют следующим обД <5-1{)5К О2 Р Ктвд /(G {) р): разом.

Осадочн ые породы газогидратной залегде d — средний размер "кусков газогидрата- . . жи, снятые добычной техникой и иэмельчен- соде жащих продуктов; м; .,. ::,. ",:: 25 нйе до требуемого размера валковыми — осредненный по высоте газлифтной дробилками (не показаны), загружают в зоньг коэффициент теплопередачи от воды к: шахту. Из шахты с потоками воды, йоступагазогидратосодерЯсащим продуктам, Вт/(м. К);: ющей через трубу подсоса 2 и распредели D — диаметр трубы газлифта, м;";:-::::. -::. - тель 3. таэогидратосодержащие продукты

Р—;давление разложения гаэогидратов 30 йаправляются в трубу 1, при подаче в котопри jeловиях транспортированйя, Па;: . Рую сжатого газа заданного и необходимого

М- — осредненный по высоте газлйфт- . для транспортирования трехфазной смеси ной зоны температурный градиент, К, . "расхода через газораспределитель 4 комп m — масса газа, заключенного в единице . рессором 9 они доставляются в газоотделиобъема газогидрата, кг/м; : : ": 35 тель 5. На определенной высоте, з.

" е- содержание газогидрата в гаэогидра-, соответствующей давлению разложения тосодержащих продуктах, м /м; . при данной температуре, в трубе 1 начиназ з.

G массовйй расход, выделяющегося из . ется разложение газогидратов и выделение газогидратов свободйого газа, кг/с; : .. из них своб6дного газа, которым сопровожQ —; 40 дается их дальнейшее перемещение, Дж/кг;::-: .:: .,::: . Отделенный газ из газоотделителя 5 отр: — плотность газогидратов, кг/м . водят по трубопроводу 6. расход которого з контролируют расходомером 7. При увелиНагнетание газа в трубы до начала са- чении расхода выходящего из газоотделитемойроизвольногоразложениягаэогидратов 45 ля газа по отношению к расходу позволяет осуществить их подъем до глуби- . подводимого газа, измеренному расходоме " ны, на которой начйнается самопроиэволь- ром 10, с помощью исполнительного механое разложение газогидратов; . ниэма и регулятора 11 снижают расход

Сйижение расхода газа на величину вы- подводимого сжатого газа, а по возможноделяющегося из газогидратов свободного 50 сти вообще прекращают его подачу. Негаза при их самопроизвольном разлбжении смотря на прекращение подачи сжатого позволяет cíéçèòü энергоэатраты на подь- газа осуществляется самотранспортироваем газогидратосодержащей продукции, сте- ние газогидратосодержащих продуктов за пень снижеййя которых регулируется . счет выделяющегося свободного газа при их степенью ее измельчения в соответствии с 55 частичном или полном разложении и подьуказанным соотношением. ем на поверхность гаэогидратосодержащей

На чертеже изображена технологиче- продукции или свободного газа. ская схема осуществления способа. Пример. Подъем донных осадков с объемной концентрацией 0,1, содержащих гидрат метана, с глубины 2000 м при темпе5 1758213:: .: - 6 ратуре воды 9 С по трубе диаметром 0,6 м, повышенйя эффективности способа при одобеспечивается расходом газа 18 кг/с. При . новремейном снижении энергозатрат, наэтих условиях на глубине 700 м начинается " гнетание газа в трубу осуществляют до процесс разложения газогидратов. Для раз- . начала самопроизвольного разложения гамера частиц газогидратосодержащих осад- 5 зогидратов;после чегорасходгазаснижают ков порядка 0,025 м массовый расход на величину выделившегося из газогидраметана составит: - " ;,:, .:. :::- . -::.",,: тов свободного газа, которйй регулируют по

-5 2 " 5 ." стейени их измельчения в соответствии со

G = 5 10 -3000 0,6 .70 10 7 122,5 . :,. следующим соотношением:

Õ0,4/(25 ° 10 -4,8 105 900) = 12 кг/с,: 10

d«<510 ????d????xt m8 >

При этом энергозатраты на сжатйе на - :: содержащих:продуктов, м

:. гнетаемого газа за счет снижения его расхо- 15 .: К- осредйенный по высоте газлифтйой ,:да уменьшатся более чем в 2 раза, При :" зонцкоэффициенттеплопередачиотводы к йовъ шении "с1 епени измельчения. тазогид- "" гаэогйдратосодержащим продуктам, Вт/(м г ратосодержащих продуктов возможен. их - -: Ж); подъем йа.поверхность за Счет свободного . :, :::: 0 - диаметр трубы гаэлифта, м; газа, выделяющегося из них при самопроиз- 20.. ::::- Р.— давлейие разложения гаэогидратов вольном разложении помере подъема.;,:,.:, :при условии транспортирования, Па;

Способ одйовременно позвОляет в про- . .:: :::Б - осредненный по высоте газлифтцессе подъема произвести эффектйвное .. : ной зоны температурный градиент, К; разделение газогйдратосодержащих про- .:: - m масса газа, заключенного в едийице дуктов на газ и минеральными вещества и 25 объема газогидрата, кг/м; направить их на переработку к потребите- .:::; е — содержание: газогидрата в газогидлям раздельными потоками. :: .:.:,.:.:.::. ;--: -:, ратоСодержащих продуктах, м /м;

G — массовый расход выделяющегося иэ

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я :: :.:.::: газогидратов свободного газа, кг/с; .Способ разработки газогидратйой зале- 30:: . Q — теплота разложения гаэогидратов, жи, включающий нагнетание газа в скважи- ":. Дж/кг ; ну и подъем продукции на поверхность; о т- .;:: p- плотность газогидратов, кг/м . л и ч а ю шийся тем,"что, с целью

1758213