海底甲烷水合物生产制造技术

一种离岸甲烷水合物生产组件(1)，其具有延伸到海底井(5)中的管(41)，所述海底井(5)向下延伸到海床(3)下方的甲烷水合物地层(7)。潜水泵(45)被布置在所述管(41)中。甲烷导管(35、35)从表面设施(49)向下延伸。安置在井口(13)上的井控制套件(15)位于海底井(5)的上端处。此外，紧急断开套件(25)被布置在所述甲烷导管(35、135)和所述井控制套件(15)之间。所述管(41)悬挂在所述井控制套件(15)上。还公开了本发明专利技术的其他方面。

Production of methane hydrate at the bottom of the sea

An offshore methane hydrate production component (1) has a tube (41) extending into a seabed well (5), and the seabed well (5) extends downward to the methane hydrate formation (7) below the seabed (3). A submersible pump (45) is arranged in the tube (41). The methane conduit (35, 35) extends downward from the surface facility (49). The well control kit (15) disposed on the wellhead (13) is located at the upper end of the seabed well (5). In addition, the emergency disconnect Kit (25) is arranged between the methane conduit (35, 135) and the well control kit (15). The tube (41) is suspended on the well control kit (15). Other aspects of the invention are also disclosed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】海底甲烷水合物生产本专利技术涉及用于从海床下面的甲烷水合物地层生产甲烷的方法和相关组件。具体地，本专利技术利用在海底油气修井操作领域中知道的设备来生产甲烷。背景存在大量天然存在的甲烷水合物，有时称为甲烷气水包合物。这种地层的典型区域是在永久冻土区域和海床下方有一定压力的地方。在油气领域，甲烷水合物是一种众所周知的物质，因为它倾向于在引导碳氢化合物的流管道(hydrocarbon-conductingflowpipe)内形成，并且由此堵塞这些管道。低于一定温度和/或高于一定压力时，甲烷水合物保持为固体。通过提高温度和/或降低压力，它会液化成甲烷和水。液化它的另一种方法是注入抑制剂，如甲醇，以改变压力-温度平衡。国际专利申请公开WO2012061027给出了该主题的介绍。作为许多国家可能的能源资源，已经开展了研究如何从海底地层生产甲烷的研究。甲烷是一种重要的温室气体。因此，必须防止甲烷逸出到大气中。另外，与众所周知的从油气地层进行生产相比，从固态生产甲烷可能需要不同的途径。从这种地层生产甲烷的一种已知方式是降低地层中的压力，从而使水合物分离成甲烷和水。本专利技术的一个目的是提供一种用于从海底甲烷水合物地层以有效的方式(优选在时间和成本两方面有效)生产甲烷的方案。专利技术根据本专利技术的第一方面，提供了一种离岸甲烷水合物生产组件，其包括延伸到海底井中的管。所述海底井向下延伸到海床下方的甲烷水合物地层。潜水泵被布置在所述管中，即，作为管的一部分。甲烷导管从表面设施向下朝向海床延伸。井控制套件安置在井口上并且位于海底井的上端处。此外，紧急断开套件被布置在所述甲烷导管和所述井控制套件之间。根据本专利技术的第一方面，所述管悬挂在所述井控制套件上。在一些实施方案中，甲烷和水在海底被分离并且在不同的导管(即，甲烷导管和水导管)中被引导到表面设施。在其他实施方案中，可以在一个共同的甲烷(和水)导管中引导甲烷和水，通常用于在表面设施上进行分离。对于根据本专利技术的第一方面的组件，由于管连接到井控制套件，因此不需要管悬挂器。因此，避免了在管悬吊在管悬挂器下方的情况下将管悬挂器向下降低到井口，以便安置在海底。替代地，通过将井控制套件(WCP)安置在井口上来安装管。在一些实施方案中，甲烷导管将是刚性立管柱。在其他实施方案中，甲烷导管可以是柔性脐带缆。在这样的实施方案中，可以经由脐带缆终端头部和跨接线(jumper)来连接脐带缆。表面流树(surfaceflowtree)可以有利地布置在甲烷导管的上端上，并且在表面设施的钻台下方。这种定位通常可以位于月池甲板的高度处或海面下方。在本专利技术的第一方面的一些实施方案中，柔性软管可以从表面延伸并向下延伸到紧急断开套件的环形孔。紧急断开套件的环形孔与井控制套件的环形孔连通。此外，井控制套件的环形孔然后可以与管连通。在这样的实施方案中，甲烷和水可以在海底被分离，并且将通过柔性软管输送水，而将通过甲烷导管输送甲烷。在一些实施方案中，井控制套件主孔可沿着管的整个长度与管外部的环形空间(annulus)直接流体连通。这意味着没有井筒封隔器密封管外部的环形空间。在包括刚性立管柱的实施方案中，井控制套件的主孔可以与刚性立管柱流体连通。此外，井控制套件环形孔可以与环形软管流体连通。然后可将管连接到井控制套件环形孔。在其他实施方案中，井控制套件环形孔可以沿着管的整个长度与管外部的环形空间直接流体连通。在包括环形软管的实施方案中，其将有利地从表面设施延伸并连接到紧急断开套件。在这样的实施方案中，环形软管、紧急断开套件、井控制套件和管可以构成潜水泵与表面设施之间的连续流体路径。有利的是，在根据本专利技术的离岸甲烷水合物生产组件中，管通过连接器连接到井控制套件的一部分。这应被解释为未连接到安置在海底位置(例如在井口中)的管悬挂器。根据本专利技术的第二方面，公开了一种提供在海底甲烷水合物地层和表面设施之间延伸的甲烷水合物生产柱或导管的方法。钻井在所述甲烷水合物地层和海床之间延伸。所述方法包括以下步骤：a)将管的管道段联接成管柱，并将潜水泵布置成管柱的一部分；b)将管柱悬挂在表面设施上；c)将安置柱的下端连接到布置在井控制套件上方的紧急断开套件；d)在所述管柱悬挂在所述表面设施上时，将所述井控制套件安置并连接在所述管柱顶上；e)在所述安置柱上，将所述管柱降低到所述井中，直到所述井控制套件安置在位于所述井顶上的井口上。根据本专利技术的第二方面，步骤e)包括使管柱在开放的水中降低。在一些实施方案中，步骤e)中用于降低所述管柱的所述安置柱可以是立管柱，当所述管柱被安装在所述井中时，所述立管柱保持作为所述甲烷水合物生产柱的一部分。在其他实施方案中，在步骤e)中用于降低所述管柱的所述安置柱可以是安置线。在所述方法的一些实施方案中，步骤c)可以包括将所述立管柱的下端连接到紧急断开套件主孔。此外，步骤d)可以包括将所述管柱连接到井控制套件环形孔。对于根据本专利技术的第二方面的方法，步骤b)可以包括：i)将所述管柱悬挂在下甲板处的安装滑动结构中；并且步骤c)可以包括：ii)在上甲板处联接立管节(riserjoint)或准备安置线；iii)将安装滑动结构从上甲板下方的井中心位置移开；iv)将包括井控制套件(WCP)和紧急断开套件(EDP)的堆叠结构移动到所述上甲板下方的所述井中心位置；v)将所述安置柱连接到所述紧急断开套件并且将所述堆叠结构悬挂在所述安置柱上；并且步骤d)可以包括：vi)将所述安装滑动结构移回所述井中心位置；vii)将所述堆叠结构安置在所述安装滑动结构上。在这样的实施方案中，步骤d)甚至还可以包括以下步骤中的一个：viii)通过所述安装滑动结构上的升降装置，将所述井控制套件的下部与所述管柱上的连接器接合；或者ix)通过井架绞车，在所述井控制套件悬挂在所述安置柱上时，将所述井控制套件降低到所述管柱上的连接器上。在此方法的一些实施方案中，安置柱可以是连接到EDP和WCP的立柱节的组件。在其他实施方案中，安置柱可以是连接到井架绞车的线。根据本专利技术的第三方面，公开了一种在表面设施和甲烷水合物地层之间提供甲烷水合物生产组件的方法，其中，海底井向下延伸到所述甲烷水合物地层。根据本专利技术的第三方面，所述方法包括在单次运行中延伸管和立管柱。根据本专利技术的第四方面，公开了一种将管安置在向下延伸到甲烷水合物地层的海底井中的方法。该方法还包括通过绞车将包括管、井控制套件和紧急断开套件的堆叠结构安置在安置线上，所述管悬挂在所述井控制套件上。根据本专利技术的第五方面，提供了一种安装滑动结构，其具有基部结构。根据本专利技术的第五方面，所述基部结构具有切口，并且C形板被布置在所述切口中。基部结构通常可以呈基板的形式。C形板应理解为适于接纳和支撑管道柱的部件，所述管道柱悬挂在从C形板上。因此，C形板可以具有除字母c的形状之外的其他形状。此外，应该可以通过水平移动将管道柱移动到支撑位置。也就是说，操作者可以例如在管道柱悬挂在绞车缆线/绞车线中的同时将管道柱沿横向方向移动到C形板中。然后，他可以在拆下绞车缆线/绞车线之前将管道柱安置在C形板中的接纳轮廓中。在本专利技术的第五方面的实施方案中，C形板适于可移除地支撑在切口中。由于C形板是可移除的，因此操作者可以选择适合于接纳和支撑所涉及的管道柱的C形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离岸甲烷水合物生产组件(1)，包括：‑管(41)，其延伸到海底井(5)中，所述海底井(5)向下延伸到海床(3)下方的甲烷水合物地层(7)；‑潜水泵(45)，其被布置在所述管(41)中；‑甲烷导管(35、135)，其从表面设施(49)向下延伸；‑井控制套件(15)，其被安置在位于所述海底井(5)的上端处的井口(13)上；‑紧急断开套件(25)，其被布置在所述甲烷导管(35、135)和所述井控制套件(15)之间；其特征在于，所述管(41)悬挂在所述井控制套件(15)上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.22 NO 201517821.一种离岸甲烷水合物生产组件(1)，包括：-管(41)，其延伸到海底井(5)中，所述海底井(5)向下延伸到海床(3)下方的甲烷水合物地层(7)；-潜水泵(45)，其被布置在所述管(41)中；-甲烷导管(35、135)，其从表面设施(49)向下延伸；-井控制套件(15)，其被安置在位于所述海底井(5)的上端处的井口(13)上；-紧急断开套件(25)，其被布置在所述甲烷导管(35、135)和所述井控制套件(15)之间；其特征在于，所述管(41)悬挂在所述井控制套件(15)上。2.根据权利要求1所述的离岸甲烷水合物生产组件，其特征在于，所述甲烷导管是刚性立管柱(35)。3.根据权利要求1所述的离岸甲烷水合物生产组件，其特征在于，所述甲烷导管是柔性脐带缆(135)。4.根据前述权利要求中任一项所述的离岸甲烷水合物生产组件，其特征在于，在所述甲烷导管(35、135)的上端上布置有表面流树(37)，并且所述表面流树(37)定位在钻台(51)下方。5.根据前述权利要求中任一项所述的离岸甲烷水合物生产组件，其特征在于，柔性软管(39)从表面(33)向下延伸到所述紧急断开套件(25)的环形孔(31)，其中，所述紧急断开套件(25)的所述环形孔(31)与所述井控制套件(15)的环形孔(19)连通，并且其中，所述井控制套件(15)的所述环形孔(19)与所述管(41)连通。6.根据前述权利要求中任一项所述的离岸甲烷水合物生产组件，其特征在于，所述井控制套件主孔(17)沿着所述管(41)的整个长度与所述管(41)外部的环形空间(47)直接流体连通。7.根据权利要求2所述的离岸甲烷水合物生产组件，其特征在于，所述井控制套件(15)包括与所述刚性立管柱(35)流体连通的井控制套件主孔(17)以及与环形软管(39)流体连通的井控制套件环形孔(19)，其中，所述管(41)连接到所述井控制套件环形孔(19)。8.根据权利要求1至5中任一项所述的离岸甲烷水合物生产组件，其特征在于，所述井控制套件环形孔(19)沿着所述管(41)的整个长度与所述管(41)外部的环形空间(47)直接流体连通。9.根据前述权利要求中任一项所述的离岸甲烷水合物生产组件，其特征在于，所述管(41)通过连接器(79)连接至所述井控制套件(15)的一部分。10.一种提供在海底甲烷水合物地层(7)和表面设施(49)之间延伸的甲烷水合物生产柱的方法，其中，钻井(5)在所述甲烷水合物地层(7)和海床(3)之间延伸，所述方法包括以下步骤：a)将管的管道段联接成管柱(41)，并将潜水泵(45)布置成所述管柱(41)的一部分；b)将所述管柱(41)悬挂在所述表面设施(49)上；c)将安置柱(35)的下端连接到布置在井控制套件(15)上方的紧急断开套件(25)；d)在所述管柱(41)悬挂在所述表面设施(49)上时，将所述井控制套件(15)安置并连接在所述管柱(41)顶上；e)在所述安置柱(35)上，将所述管柱(41)降低到所述井(5)中，直到所述井控制套件安置在位于所述井(5)顶上的井口(13)上；其特征在于，步骤e)包括使所述管柱(41)在开放的水中降低。11.根据权利要求10...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德斯·毕灵顿，尼尔·瑞安，亚历山大·保罗·拉泽尔，简·赫尔兰德，埃丁·皮塔，
申请(专利权)人：阿克解决方案公司，
类型：发明
国别省市：挪威,NO