Диссертация (1173025), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Анализ образцов позволяет сделать вывод о том, что основными проблемами, с которыми сталкиваются при добыче глубоководныхтонких пластов гидрата природного газа являются малая глубина залегания,всего 117-196 м (в настоящее время, в море, в Японии добыча проводится наглубине 270-330 м, добыча в Геологической службе Китая проводится на глубине залегания 206-270 м), низкая проницаемость глинистого алеврита, размерзерна осадочных отложений - менее 40 мкм, из которых 40% - менее 10 мкм,плохие цементирующие свойства и отсутствие диагенеза.
Поэтому крайне27важно найти технологию опытной добычи, подходящую для такого рода залежей.Технология добычи газа из залежи псевдоожиженного глубоководногонепородообразующего газогидратаТехнология добычи газа из псевдоожиженного глубоководного непородообразующего газогидрата может быть обобщена следующим образом:1) Использование геологических характеристик глубины залегания, рассыпчатости и легкости дробления и разжижения непородообразующего пласта гидрата природного газа;2) Использование условий окружающей среды на морском дне, где температура и давление относительно стабильны;3) Использование естественного повышения температуры и снижениядавления между морским дном и поверхностью уровня моря (морское дно2-3°C, водная поверхность 22~36°C);4) Использование большой разницы в удельном весе между гидратомприродного газа и суглинком, его легко отделить предварительным завихренным потоком для достижения полуавтоматического шлифования;5) Использование морской воды с более высокой температурой поверхности в качестве эжектора для повышения температуры и разложения;6) Использование физических характеристик гидратов природного газа вусловиях повышенной температуры и пониженного давления при естественном разложении, фазовом превращении и подъеме в газообразном состоянии.Технология опытной добычиПринимая во внимание особенности, техническую осуществимость и экономию геологического накопления, Китайская национальная морская нефтегазовая корпорация разработала комплексный план опытной добычи для разведки, досконального исследования, взятия пробы, сжижения объекта газового гидрата.
Концепт инженерного решения: с учетом самостоятельно разработанного полного комплекта оборудования, в том числе глубоководного инженерно-исследовательского судна «Оффшор Ойл 708», оборудования для каротажа в процессе бурения, досконального исследования и оперативного анализа теплоизоляции и поддержания давления, оборудования для опытной добычи псевдоожиженного гидрата природного газа, системы аварийного сбросаи т.д.
Реализовать проект опытной добычи псевдоожиженного гидрата28природного газа. Стратегия реализации проекта опытной добычи состоит втом, чтобы определить положение скважины, при каротаже во время буренияудостоверить залегание гидрата природного газа, отборе проб и анализе в качестве основы для опытной добычи, которая заключается в определении эффективного горизонта гидрата природного газа после досконального исследования образцов. С учетом того, что инженерно-исследовательское судно дляглубоководных работ использует бескондукторную трубчатую буровуюштангу для бурения в пласте гидрата природного газа, цементирования и обустройства устья скважины, самостоятельно разработанную скважинную систему всасывания, оборудование для псевдоожижения, технологию подъемагибкой трубы и т.д.
Для частичного разложения гидрата природного газа разложения во время подъема, частичной обратной засыпки песка за счет разности плотностей, оставшийся газ, жидкость и продукты сжижения возвращаются для наземных испытаний, проходят быстрое испытание на воспламенение, высокоэффективное разделение, сбор и хранение газа, открытое фонтанирование и т.д. На рис.12 изображена принципиальная схема технологическихопераций добычи псевдоожиженного глубоководного непородообразующегопласта газогидратов.Рис.12. Принципиальная схема технологических операций добычи псевдоожиженного глубоководного непородообразующего пласта газогидратов29Проект опытной добычи опирается на самостоятельно разработанное глубоководное инженерно-исследовательское судно «Оффшор Ойл 708», использующее независимую бескондукторную трубчатую буровую штангу для бурения и закачивания скважин с глубиной залегания 117-196 м, затем устанавливается колонна подъемной трубы, осадочные отложения гидрата внутри подъемной трубы отделяются, происходит самоосаждение песка, разлагающийсягаз и оставшаяся суспензия отложений гидрата возвращаются на платформудля обработки.
Кроме того, основываясь на результатах исследования пластового давления и целей бурения, учитывая, что целевой пласт еще не образуетосадочные породы, он эквивалентен только наружному слою обычной нефтегазовой скважины. Согласно информации, полученной из фактического состояния буровой скважины, давление прорыва целевого пласта очень низкое, чтоэквивалентно прочности грунта на устойчивость к стреле, поэтому производится целенаправленная проектная конструкция скважины, ее надежностьподтверждается опытной добычей.Для процесса наземных испытаний, поскольку поток устья скважины,возвращающийся из устья скважины, находится в состоянии смеси твердой,жидкой и газовой фаз, наземный процесс должен иметь возможность непрерывно разделять твердую, жидкую и газовую фазы.
В связи с предполагаемыми низкими требованиями к добыче газа и безопасности, вся технологическая система должна использовать систему обработки с замкнутым контуроми соответствовать требованиям герметичности, а рабочее давление зажимоввысокого давления должно составлять не менее 20,7 МПа. Поскольку в рабочей жидкости содержится определенная пропорция разлагающегося гидрата,в технологическом процессе учитывается повторное использование рабочейжидкости.Производственная платформаВ качестве морской области используется восточная часть Южного моряглубиной 1310 м, уклоном морского дна 3,0-4,0° рядом со скважиной и температурой морского дна 3°C. В качестве рабочего оборудования выбрано глубоководное инженерно-исследовательское судно «Оффшор Ойл 708» (Рис.13).
Всоответствии с метеорологическими и гидрологическими условиями площадки опытной скважины и мощностью компенсатора буровой установки оценивается способности системы «Оффшор Ойл 708» при использовании динамического позиционирования, а также динамическое позиционирование «Оффшор Ойл 708» (Таблица 2).30Конфигурация: имеет два основных полноповоротных движителя, максимальная мощность каждого движителя составляет 3500 кВт; два комплекта боковых толкателей трубчатого типа, каждый с максимальной мощностью 1500кВт, один комплект телескопических полноповоротных движителей.
Послеоценки, необходимо, чтобы производительность оборудования для позиционирования платформы соответствовала требованиям эксплуатации скважины.В соответствии с рабочими условиями пробных испытаний были проанализированы буровая установка «Оффшор Ойл 708», пространство палубы и переменная нагрузка, запас материалов для геофизических испытаний, нагрузка накрюк и производительность оборудования буровой установки. После оценки,необходимо, чтобы предельная глубина бурения «Оффшор Ойл 708» соответствовала требованиям эксплуатации скважины.
На рис. 8 представлена фотография работы глубоководного инженерно-исследовательского судна «Оффшор Ойл 708» на площадке. В таблице 3 приведены основные параметры судна.Рис.13. Фотография работы глубоководного инженерно-исследовательскогосудна «Оффшор Ойл 708» на площадкеТаблица 2. Основные параметры глубоководного инженерно-исследовательского судна «Оффшор Ойл 708»ПараметрДлина судна (м)Значение105Ширина судна (м)23,4Высота борта (м)9,6ПараметрЗначениеЭкипаж90Макс.
расч. скорость (уз14,5лов)Площадь палубы (м2)прим. 110031Максимальная осадка(м)7,4Расчетная осадка (м)7,4Водоизмещение/тприм.11600Общий тоннаж (т)прим. 7200Автономность (дней)75Система динамическогопозиционированияОсновной кран/[т*(10м)-1]Хвостовой кранГлубина буровой установки (м)Прочность палубы/(т*м2)DP 2150расч. 250 т320010Обзор и результат опытной добычиПосле прибытия «Оффшор Ойл 708» к расположению скважины 16 мая2017 года судно было подготовлено путем точного позиционирования над точкой расположения скважины. 17 мая, после спуска бурильного инструмента идостижения проектной глубины было выполнено цементирование скважины.22 мая, после достижения заданной глубины бурения, был выполнен спуск бурильного оборудования в скважину и выполнена операция струйной обработки, в качестве струйной жидкости для распыления использовались самостоятельно разработанная впрыскиваемая жидкость и морская вода, газ собирался циклически, гидрат природного газа собирался из пласта, испытание навоспламенение прошло успешно.
31 мая испытание технологии псевдоожижения было завершено.Буровой наконечник достиг пласта газогидратов, в то время как впрыскиваемая жидкость в стволе скважины заменяется сжижающим агентом. Регулируя гидравлические параметры дробильного оборудования, высокоскоростнойсжижающий агент распыляется из промывочного отверстия с помощью подъемной трубы, а газ частичного разложения, частицы твердой фазы гидрата ит.д. поступают в систему обработки.
В процессе наземных испытаний твердыйгидрат медленно превращается из твердой фазы в жидкую фазу, которая поддавлением превращается в газ и поступает на сепаратор. Во время сжиженияисходная конструкция позволит получить 100 м3 газа разложения и 81 м3 реального газа. Содержание метана в газе достигает 99,8%. На рис.14 представлена фотография места проведения опытной добычи Ливань 3.32Рис.14.
Фотография испытаний на воспламенение на месте проведения опытной добычи Ливань 3Таким образом, в процессе опытно-промышленной добычи использовались данные инженерных параметров оптимизационного проектирования.Указанные в этой работе инженерные параметры оптимизационного проектирования были успешно применены. В качестве соответствующих технологийопытно-промышленной добычи полностью используются китайские независимые исследования и разработки, оборудование и технологии, соответствующие цели изысканий океанических гидратов.
Во время буровой разведки взятыобразцы. Опытно-промышленная добыча твердых полезных ископаемых методом псевдоожижения – это интеграция технического проектирования и реализация инженерных проектов, что несёт важное значение для всемирной разработки газогидратов.Возможные перспективыДесятилетия имитационных экспериментов в лабораториях и пробныхпроизводственных исследований газовых гидратов на площадках залежей,указывают на то, что метод снижения давления прост и осуществим, а такжеявляется наиболее перспективным методом добычи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
