Technological complex for production, transportation and storage of gas from the offshore gas and gas hydrates fields

Abstract

Purpose. Substantiation and development of schematics acceptable for the existing technological methods of natural gas production and transportation from the offshore fields of gas or gas hydrates. Improvement of their efficiency by way of maximum reduction of energy consumption as the result of complex consideration of thermal and physical properties and parameters of the system components interaction in the deposit under development. Methods. Analysis and generalization of the results of complex experimental research performed on the multifunctional laboratory gas hydrate installation. Findings. The technology of gas hydrates extraction from the productive reservoir without energy consumption for the phase transition is proposed. It is proved that simultaneous development of gas hydrate fields and gas fields via binding free gas into gas hydrate by ensuring necessary temperature and pressure conditions during gas passing through the sea waterbody is expedient. The feasibility of combining in one chain the proposed technology of the developing the offshore gas and gas hydrate fields with technology of gas transportation in hydrate form and its preservation in ground storages is proved. Originality. It was substantiated that gas hydrates can be extracted from the productive reservoir without energy consumption for dissociation, by creating conditions of its recrystallization as a result of joint actions of submerged jets of sea water in the mixture with abrasive material and pressure fluctuations. Practical implications. The proposed gas hydrate technology creates important prerequisites for the development of small and medium remote gas deposits (including gas hydrate ones), the network of ground hydrates storages, improves the efficiency and competitiveness of technology for marine transportation of natural gas in hydrate form

Мета. Обґрунтування і розробка принципових схем, прийнятних для існуючого рівня техніки, способів видобування й транспортування природного газу, газових або газогідратних морських родовищ, та підвищення їх ефективності шляхом максимального зниження енерговитрат у результаті комплексного урахування теплофізичних властивостей і параметрів взаємодії складових системи у межах покладу, що розробляється. Методика. Аналіз та узагальнення результатів комплексу експериментальних досліджень, проведених на багатофункціональній лабораторній газогідратній установці. Результати. Запропоновано технологію вилучення газогідрату із продуктивного пласта без витрати енергії на фазовий перехід. Обґрунтовано доцільність сумісної розробки газогідратних і газових родовищ шляхом зв’язування вільного газу в газогідрат за рахунок наявності необхідних термобаричних умов при його проходженні крізь морську товщу. Обґрунтовано доцільність поєднання в один ланцюг запропонованої технології розробки морських газогідратних і газових родовищ з технологіями транспортування газу у газогідратній формі та його зберігання у наземних сховищах. Наукова новизна. Обґрунтовано можливість вилучення газогідрату із продуктивного пласта без витрати енергії на дисоціацію шляхом створення умов його перекристалізації у результаті сумісної дії затоплених струменів морської води у суміші з абразивним матеріалом та пульсацій тиску. Практична значимість. Запропонована газогідратна технологія створює важливі передумови розробки малих та середніх віддалених родовищ газу (у тому числі й газогідратних), створення мережі наземних гідратосховищ, підвищення ефективності та конкурентоздатності технології морського транспортування природного газу у газогідратній формі.

Цель. Обоснование и разработка принципиальных схем, приемлемых для существующего уровня техники, способов добычи и транспортировки природного газа, газовых или газогидратных морских месторождений и повышение их эффективности путем максимального снижения энергозатрат в результате комплексного учета теплофизических свойств и параметров взаимодействия элементов системы в пределах разрабатываемой залежи. Методика. Анализ и обобщение результатов комплекса экспериментальных исследований, выполненных на многофункциональной лабораторной газогидратной установке. Результаты. Предложена технология извлечения газогидрата из продуктивного пласта без затрат энергии на фазовый переход. Обоснованно целесообразность совместной разработки газогидратных и газовых месторождений путем связывания свободного газа в газогидрат за счет наличия необходимых термобарических условий при его прохождении сквозь морскую толщу. Обоснованно целесообразность объединения в одну цепь предложенной технологии разработки морских газогидратных и газовых месторождений с технологиями транспортировки газа в газогидратной форме и его хранения в наземных хранилищах. Научная новизна. Обоснована возможность извлечения газогидрата из продуктивного пласта без затрат энергии на диссоциацию путем создания условий его перекристаллизации в результате совместного воздействия затопленных струй морской воды в смеси с абразивным материалом и пульсаций давления. Практическая значимость. Предложенная газогидратная технология создает важные предпосылки разработки малых и средних отдаленных месторождений газа (в том числе и газогидратных), создания сети наземных гидратохранилищ, повышения эффективности и конкурентоспособности технологии морской транспортировки природного газа в газогидратной форме.