устройство для добычи газа

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОБЫЧИ ГАЗА, включающее внутреннюю и внешнюю перфорированную по меньшей мере в торцевой части колонны труб, отличающееся тем, что, с целью перевода газа в свободное состояние при разработке газогидратных месторождений на дне океана, оно снабжено уплотнительными элементами с низкой теплопроводностью, породоразрушающим органом с центральным каналом и внешним изолирующим колоколом, выполненным в виде полусферы с кольцевым П-образным породоразрушающим органом по периметру, при этом уплотнительные элементы размещены в полости П-образного породоразрушающего органа, породоразрушающий орган с центральным каналом установлен в торце внешней колонны, а внутренняя колонна для подачи рабочего агента и внешний изолирующий колокол - над ее перфорацией.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при разведке и промышленной добыче газа.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для добычи углеводородов из обводняющейся скважины (авт. св. N 1350336, кл. E 21 B 43/00, 1986), включающее колонну труб, подземный сепаратор, выкидную линию, сообщающуюся с межтрубным пространством посредством патрубка с вентилем, установленного на устье скважины, и обратный клапан для перекрытия колонны труб.

Недостатком этого устройства является невозможность его использования для перевода газа в свободное состояние.

Цель изобретения - перевод газа в свободное состояние при разработке газогидратных месторождений на дне океана.

На чертеже показан исполнительный орган предлагаемого устройства, разрез.

Устройство для добычи газа содержит внутреннюю колонну 1 с диспергатором 2, внешнюю колонну 3 с перфорацией 4, породоразрушающий орган 5 с центральным каналом 6, внешний изолирующий колокол 7 на внешней колонне 3, закрепленный на ней с помощью муфты 8, и П-образный породоразрушающий орган 9. Внутренняя колонна 1 и внешний изолирующий колокол 7 расположены над перфорацией 4 внешней колонны 3. Колокол 7 выполнен в виде полусферы, по периметру колокола 7 закреплен П-образный породоразрушающий орган 9, на внешних режущих поверхностях которого нанесен абразивный слой 10. Во внутренней полости П-образного породоразрушающего органа 9 размещены уплотнительные элементы 11 с низкой теплопроводностью.

Устройство работает следующим образом.

Внешняя колонна 3 подключается к вращателю бурового станка, внутренняя колонна 1 - к источнику сжатого воздуха, после чего устройство опускается на дно с последующим наращиванием колонн. В момент касания породоразрушающим органом 5 поверхности пласта 12 включается вращение колонны 3 с подачей сжатого воздуха по колонне 1. При поражении забоя скважины 13 породоразрушающим органом 5 за счет повышения температуры происходит разложение газогидратов.

В момент касания П-образного породоразрушающего органа 9 поверхности пласта 12 скорость вращения снижается. Абразивный слой 10 материала, контактируя с породами пласта 12, изнашивает их, что ведет к повышению температуры и разложению газогидратов.

Поскольку разложение гидратов происходит в незамкнутом объеме, ограниченном внутренней полостью колокола, сообщенной с атмосферой с одной стороны и акваторией океана с нулевой температурой воды у поверхности дна с другой стороны, явление разложения сопровождается снижением температуры, за счет чего П-образный породоразрушающий орган 9 вмораживается в пласт. Подбор материала для уплотнительных элементов 11 с низкой теплопроводностью снижает интенсивность нагрева породоразрушающего органа 9. Изнашивание пород пласта 12 ведет к опусканию устройства, а следовательно, и к уплотнению элементов 11 между собой и поверхностью пород. Вмораживанием органа 9 в породы пласта 12, уплотнением элементов 11 между собой и поверхностью пород, а также созданием дополнительной нагрузки буровым станком на колонну 3 изолируют эксплуатационную скважину 13 от акватории океана 14. Создается градиент давления, вызванный разностью гидростатического давления воды океана и атмосферным. Давление в эксплуатационной скважине 13 равно давлению столба жидкости, находящейся ниже диспергатора 2. Созданного градиента давления в эксплуатационной скважине 13, как в первом, так и во втором случаях, достаточно для перевода газа в свободное состояние, который из пласта 12 через перфорацию 4 поступает во внутреннюю полость колонны 3 и выдается на поверхность.

Использование изобретения позволит создать научно-практическую базу для освоения газогидратных месторождений.