Диссертация (1173025), страница 4
Текст из файла (страница 4)
В основном к ним относятся следующие методы:(1) Метод разработки газогидратов в твердом состоянии: прямая разработка твердых гидратов природного газа, их сбор и перенос в мелководныерайоны, контролируемое разложение гидратов метана, извлечение газов приразложении.
Данный метод дополнительно развивается в процессе методовразработки руды или методов смешанных разработок.(2) Механическая тепловая разработка: новая модель концепции добычигаза из газогидратов, обусловленная геомеханическими свойствами газогидратных образований. Этот метод использует конвективный теплообмен дляполного использования тепла морской воды при разложении небольших объемов.
Полученный в то же время расширяющийся газ используют для преобразования в механическую энергию, необходимую для добычи. Этот методтеоретически может обеспечить высокую эффективность извлечения и можетбыть применен для газогидратных образований с концентрированным распределением гидратов, большими запасами и низкой эффективностью обычныхметодов добычи. Однако трудно решить проблемы по осуществлению подвода тепла к залежи и обеспечить механизм трансформации газогидрата, а20также осуществить транспортировку газа от места разложения [45]. Крометого, Донг и др.
предложили модульную систему для отделения газогидратовот породы на морском дне для поверхностных и мелководных газогидратов.Эта технология включает в себя следующие этапы: горнодобывающие роботына морском дне, сбор породы, содержащей гидрат, переработка гидратосодержащей породы, транспортировка газа на добывающую платформу и укладкапороды на дно роботом.Новый метод разработки подводных недиагенезированных газогидратных месторождений –«псевдоожижение твердого состояния»Исследование Министерства земельных и природных ресурсов Китайской Народной Республики предварительно определило 11 потенциальных месторождений газогидратов в Южно-Китайском море с предполагаемым ресурсом около 680 × 108 т, из которых газогидраты без диагенеза составляют более90%.
Исследовательская группа по разработке морских газогидратных месторождений во главе с китайским академиком Чжоу Шоу впервые предложила«новый метод разработки псевдоожижением твердого состояния подводныхнедиагенезированных газогидратных залежей».Основная идея этого метода заключается в следующем: во-первых, сломанный устойчивый слой газогидрата морского дна, определенный для получения твердых гидратных остатков, смешивается во время процесса измельчения с соответствующим количеством горячей морской воды с морской поверхности , в результате образуется текучая гидратная суспензия (псевдоожижение), затем по замкнутому трубопроводу гидратная суспензия транспортируется со дна моря на морскую платформу, гидратная суспензия разделяется наплатформе разработки (или на морском дне) на воду, шлам и природный газ;в конце, в выделенный в итоге разложения шлам добавляется нужное количество морского песка, и полученная смесь засыпается в изначально выработанную область, максимально сохраняя первоначальный вид морского дна.Данная теория разработки псевдоожижения твердого состояния решаетпроблему эксплуатации подводных недиагенезированных газогидратов.Преимущество этого процесса заключается в том, что в морских недиагенезированных гидратных залежах принципы добычи обычными методами (такими как понижение давления, разогрев и введение ингибиторов) не используются, потому что, все они разлагают гидраты непосредственно в залежи.
Разработка псевдоожижением состоит в том, чтобы разрушить резервуар21твердого гидрата путем дробления с помощью высоконапорной струи морскойводы без изменения температуры и давления в резервуаре. В то же время гидрат сжижается в суспензию и всасывается обратно в трубопровод. Затем осуществление процесса струйного дробления гидратов и псевдоожижения твердых тел осуществляется с использованием верхнего возвратного устройства,скважинного сепаратора, устройства обратной засыпки и механической дробильной инструментальной нити на колонне гибких труб, как показано нарис.7 А.
Основной процесс метода состоит в том, чтобы использовать предыдущий сегмент, чтобы решить, что дробилка должна войти в скважину, а затемразработать конусную переходную секцию между секцией пилотного отверстия и секцией струйной дробящей скважины, чтобы облегчить верхний рядсломанных частиц, и использовать сопло для намотки гибкой трубы для разрушения струи. Основные этапы показаны на рис.7 Б.22Рис.7. Схема новой технологии и процесса разработки месторождений газогидратов23Использование в полевых условияхВ середине мая 2017 года, в районе Шэньху Южно-Китайского моря началась первая в мире опытно-промышленной добыча твёрдого океаническогослабоцементированного, непородообразующего гидрата методом псевдоожижения.Выбор целевой областиПервое глубоководное газовое месторождение в Китае, скопление газовых месторождений Ливань 3-1, было обнаружено и разработано в бассейнеустья реки Жемчужной в северной части Южного моря.
В 2007 году в Китаебыли впервые получены образцы гидрата природного газа. Поэтому на основедвумерных/высокоточных трехмерных сейсмических данных в восточномрайоне бассейна устья р. Жемчужной глубиной 500-3000 м был проведен поиск предполагаемых объектов гидрата природного газа методами прямой и обратной интерпретации и обработки глубоководных поверхностных и тонкихпластов, и была проведена общая систематическая оценка сейсмических, геологических и геохимических характеристик предполагаемой целевой области.В качестве целевой области для досконального исследования и эксплуатационных испытаний была выбрана область Ливань 3, богатая гидратом природного газа (рис.8).
Область Ливань 3, богатая гидратом природного газа, распределена полосами с запада на восток, похожими на типичные признаки отражения от неоднородностей подстилающих слоёв морского дна (BSR). НадBSR есть отчетливые амплитудные аномалии, под BSR отчетливо видны признаки отражения газа. Исследования системы осаждения показали, что остаточный водный путь каньона заполнен отложениями, и есть геологическиеусловия для развития песчаных залежей.
По оценкам, ресурсы природного газав четырех полосовых зонах составляют около 407,4*108 м3.24Рис.8. Распределение целевой области Ливань 3 в районе Шэньху Южно-Китайского моряХарактеристики залежиВ процессе бурения и отбора проб объекта целевой области, полагаясьна самостоятельно разработанную в процессе бурения каротажную станцию, в глубоких водах были впервые реализованы каротаж и отбор проб степловой изоляцией и поддержанием давления в процессе бурения, перемещение под давлением и оперативный анализ.
Сигнал каротажа в процессе бурения целевой области показывает высокое сопротивление, высокую скорость звука (рис.9), что хорошо согласуется с информацией о залегании гидратов природного газа, полученной при сейсмической интерпретации. В то же время, результаты отбора проб с тепловой изоляцией и поддержанием давления (рис.10) подтвердили наличие и залегание месторождения пласта гидрата природного газа и соответствовали геофизической икаротажной информации.25Рис.9.
Каротажная диаграмма в процессе бурения целевой области газогидратов в районе Шэньху Южно-Китайского моряРис.10. Образцы газогидратов с тепловой изоляцией и поддержанием давленияПроблемы анализа и эксплуатационных испытаний образцовВ соответствии со стандартом системы ISO 9002, был получен газ из пласта гидрата природного газа. Горизонт, в котором закончено бурение скважины,представляет собой верхнюю часть формации Юэхай или формации Ханьцзян.Глубина залегания пласта гидрата находится на 117-196 м ниже уровня морского дна, а толщина слоя, богатого гидратами, составляет 60 м.
Полученныефотографии образцов горных пород скважин показаны на рис.11. Литологические характеристики следующие:261) Основной литологический состав пласта гидрата: аргиллит, илистыйаргиллит, глинистый алевролит и алевролит. Среди них количествоалевролита незначительно, основным является песчаный алеврит (порезультатам распределения по крупности зерна, количество зерен менее 40 мкм составило 83,25%, из которых около 40% - менее 10 мкм)(рис.11).Рис.11. Фотографии образцов породы, взятых на площадке.2) Аргиллит серый, мягкий, частично содержит алеврит, с мягкой известью и массивными обломками горных пород; илистый аргиллит серый, мягкий, с неравномерно распределенным алевритом, с мягкой известью и массивными обломками горных пород; глинистый алевролит светло-серый, глинистый, рыхлый, без флюоресценции, алевролит светло-серый, мутно-цементированный, рассыпчатый, без явной флюоресценции.3) Средняя пористость пласта составляет 43%, а средняя гидратонасыщенность - 40%.4) Содержание газообразного метана в пласте гидрата природного газа составляет 99,2-99,8%.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
