CZ280242B6 - Způsob zásobování spotřebitelů plynu zemním plynem - Google Patents
Způsob zásobování spotřebitelů plynu zemním plynem Download PDFInfo
- Publication number
- CZ280242B6 CZ280242B6 CS931838A CS183893A CZ280242B6 CZ 280242 B6 CZ280242 B6 CZ 280242B6 CS 931838 A CS931838 A CS 931838A CS 183893 A CS183893 A CS 183893A CZ 280242 B6 CZ280242 B6 CZ 280242B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- gas
- saturated
- horizon
- water
- aquifer
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 44
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 title claims description 21
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 45
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 105
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 5
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 4
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005370 electroosmosis Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- NMJORVOYSJLJGU-UHFFFAOYSA-N methane clathrate Chemical compound C.C.C.C.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O NMJORVOYSJLJGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
- E21B43/18—Repressuring or vacuum methods
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G5/00—Storing fluids in natural or artificial cavities or chambers in the earth
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
- E21B43/24—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
- E21B43/2401—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection by means of electricity
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Pipe Accessories (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Spočívá v tvorbě kavernového zásobníku nad zvodnělým horizontem, nasyceného plynem, který je v provozu, v jeho naplnění zemním plynem periodickým ovlivňováním zvodnělého horizontu, který má být vytěžen a následným odběrem plynu pro spotřebitele. Periodické ovlivňování se provádí tvorbou flexibilních kmitů, poklesem tlaku, zvýšením teploty, elektromagnetickým polem nebo jejich kombinací. V seismicky aktivních regionech nebo v regionech, které budou ovlivňovány kmity, se značně zvýší efektivita způsobu.ŕ
Description
Předložený vynález se týká způsobu zásobování spotřebitelů plynu zemním plynem, zejména způsobu zásobování zemním plynem spotřebitelů formováním zásobníku přednostně v přímé blízkosti spotřebitele plynu plynem, získaným ze zvodnělých horizontů nasycených plynem a jeho odběrem.
Vynález může být využit k výstavbě podzemního zásobníku plynu, k jeho přípravě k provozu a k dopravě plynu ze zásobníku ke spotřebiteli jednoduchým a spolehlivým způsobem.
Dosavadní stav techniky
Je známo, že zemní plyn se těží z plynových nalezišť a nalezišť plynových a ropných kondenzátů, a to v regionech, kde k jejich přirozené tvorbě a jejich formování dochází příliš dlouho. Přitom probíhá zásobování plynem spotřebitelů zpravidla podle následujícího schématu: Těžební provoz naleziště, úprava plynu případně jeho příprava, doprava plynu do regionu se spotřebiteli plynu, kde je vybudován zásobník plynu, který se naplní plynem a vyprazdňuje se odváděním plynu ke spotřebitelům.
K řešení této úlohy bylo dříve praktikováno a dnes se stále ještě praktikuje v rámci známého stavu techniky používání podzemního zásobníku plynu v blízkosti spotřebitele plynu, Taková praxe je popsána např. v pojednání autorů F. A. Trebin, J. F. Makogon a K. S. Wasnijew: Těžba plynu, Nakladatelství Nedra, Moskva 1976, s. 368. Podzemní zásobník, event. záchytný zásobník, vzniklý v důsledku přírodních geologických podmínek, byl využit během průzkumu již zformovaných přírodních nalezišť plynu za účelem zhodnocení zásob plynu na základě poklesu tlaku ve vrstvě. Například byla využita zásobní kaverna nad nalezištěm plynu ke zhodnocení zásob plynu na základě poklesu tlaku ve vrstvě během převedení plynu do zásobní kaverny a následného odběru plynu z ní, viz patent SSSR č. 103 21 71.
V patentu Sovětského svazu č. 442287 bylo navrženo vyvést volný plyn z naleziště hydrátového plynu účinkem kmitů, vzbuzených pomocí elektromagnetického zářiče, zavedeného do vrtu. Je znám způsob provozu ropných vrtů, přiněmž se zdroj akustických kmitů ponoří do vrtu za účelem odplynéní sloupce kapaliny a zabezpečení provozního způsobu těžby tlakového plynu z vrtu, viz patent SSSR č. 859606.
Dále je znám způsob získání plynu, jeho transport i transport kapaliny ve vrstvě nahoru na povrch a následné oddělení plynu od kapaliny, viz Příručka pro těžení ropy, Nakladatelství Nedra, Moskva, 1974, str. 511-512.
V patentech USA č. 4040487 Z 9. 8. 1974 a 4116276 Z 26. 9. 1978 je uveden způsob zvyšování těžby plynu ze zvodnělého horizontu, který obsahuje vodu a plyn, odčerpáním vody z horizontu.
-1CZ 280242 B6
Rovněž jsou známy technologie pro těžbu uhlovodíků z jejich přírodních nalezišť s využitím vlivu vibraci a kmitů, viz patenty USA Č. 3952800 z 27.4.1976, č. 4060128 z 29.11.1977, č. 4114689 z 19.9.1978 a č. 4417621 z 29.11.1983, které jsou doprovázeny tepelnými efekty, např. patent USA č. 4049053 z 20.9.1977, elektromagnetickými vlivy, viz patenty USA č. 4084638 z 18. 4. 1978, č. 4164978 Z 21. 8. 1979, č. 4638863 z 25. 7. 1986 a č. 4705108 Z 10. 11. 1987.
Tyto způsoby nepředpokládají však žádné operace k odplynění zvodnělých horizontů, nasycených plynem, k formování zásobníků, jakož i k výstavbě nových úložišť plynu.
K základním nevýhodám shora uvedených způsobů patří následující:
Při použití zásobníků pro podzemní skladování plynu v blízkosti spotřebitele plynu plni se tento již vytěženým plynem, který byl nejdříve dopraven z oblasti těžby, které jsou zpravidla daleko. To znamená, že takové schéma zásobování plynu předpokládá stavbu dálkového plynovodu, čerpací stanice atd., což souvisí se značnými finančními, materiálovými, energetickými a ostatními investičními náklady.
Těžba vodních vrstev s následným oddělením plynu na povrchu je prakticky nerentabilní, protože je spojena s dopravou ohromných množství kapaliny a ostatními problémy, podmíněnými vysokou mineralizací vodních vrstev.
Těžba plynu ze zvodnělého horizontu snižováním tlaku pomocí stálého vyčerpávání vody dlouhou dobu, nejméně v průběhu roku, dává tytéž nevýhody, jako předešlý příklad, z každého vrtu má činit vyčerpání vody od 10 do 25 x 10 barelů, jakož i pomalé odvádění plynu a jeho neúplné vystoupeni z horizontu.
Ostatní příklady, kterými se vyznačuje stávající stav techniky, jsou spojeny již se stávajícími přírodními nalezišti uhlovodíků.
Naleziště uhlovodíků, která se nacházejí ve výstavbě, se zatím vyčerpávají a nově objevená ložiska jsou zpravidla velmi vzdálena od průmyslových oblastí a ostatních regionů se spotřebiteli plynu a doprava plynu je vysoce nákladnou úlohou. Tvorba nových nalezišť procesy ve vnitřku země probíhá však geologicky velmi pomalu.
Z tohoto důvodu se stává stále aktuálnější úlohou těžit zemní plyn v těžitelných množstvích z jiných zdrojů, obzvláštní úlohou je získávat zemní plyn ze zvodnělých horizontů, obsahujících zemni plyn, z nichž přímé získání až do zpracování předloženého vynálezu bylo považováno za nerealizovatelné, nebo alespoň průmyslové beznadějné. Takové horizonty jsou dosti rozšířeny a tvoří velké ložiskové pánve s plochou až několikanásobku tisíc km2, možná dokonce i více. Jejich otevření a použití k těžbě plynu tam, kde není žádné naleziště přírodního plynu nebo ropného kondenzátu, by umožnilo značně zvýšit množství získaného plynu a usnadnit řešení úlohy zásobování plynem.
-2CZ 280242 B6
Až do zpracování předloženého vynálezu nenalezlo průmyslové dobývání plynu ze zvodnělých horizontů žádný náležitý vývoj se zřetelem na vysoké pracovní náklady a nízkou efektivitu tehdejších technologií.
Je cílem předloženého vynálezu tuto úlohu řešit.
Podstata vynálezu
Cil předloženého vynálezu spočívá v tom, vyvinout způsob zásobování spotřebitelů plynem ze zvodnělých horizontů, nasycených plynem, zvýšit množství získaných zásob plynu, jakož i snížit náklady, související s dopravou plynu. Vedlejším cílem vynálezu je využít přírodních nebo umělých zdrojů kontinuálních kmitů v regionálních výskytech za účelem snížení nákladů na energii při dobývání zemního plynu z takových horizontů.
Určeného cíle se záchytné kaverny, nad a jeho plněním plynem, zont, nasycený plynem.
dosáhne formováním zásobníku, případně zvodnělým horizontem, nasyceným plynem, periodickým působením na zvodnělý horiUkazuje.se, že právě spojeným použitím takových opatření je umožněno těžit zemní plyn ze zvodnělých horizontů, nasycených plynem, efektivně a spolehlivě, a skladovat jej v takových vytvořených zásobních kavernách za účelem stabilního zásobování spotřebitelů plynem.
Periodické ovlivňování zvodnělého nem, je možné generováním netlumených zí, nebo akustických vlnových vibrací, horizontu, nasyceného plykmitů, např. pomocí explonebo seismického zdroje.
Může být také uskutečněno zvýšením teploty, například načerpáním horké páry do zvodnělého horizontu vpouštécím vrtem, nebo provozem elektrického ohřívače, který by bylo třeba zavést do horizontu například těžným vrtem. Termický vliv je účelný, jestliže je plyn ve formě plynového kondenzátu.
Účinný vliv na zvodnělý horizont, nasycený plynem, je možný s použitím elektromagnetických polí, například pomocí elektrických výbojů, dosažených elektrickým vybíječem nebo elektrodami, umístěnými ve vrstvě, vedoucí vodu, na které se přivádí například stejnosměrné napětí, které se získá například pomocí modulací frekvence.
Netlumené kmity a elektrický proud ovlivňují nejen proces ve fluidech, ale i vlastnosti kolektorů horizontu. V důsledku ovlivňování vrstvy, nasycené vodou a plynem, elektrickými impulzy dochází například k tepelným, elektromagnetickým, a fyzikálně-chemickým účinkům, ovlivňování elektrickým proudem vyvolává například jevy jako elektrolýza, elektroosmóza a další, jakož i flexibilní poruchy, v první řadě rázovou vlnu, které vedou k roztříštění kolektorové vrstvy, k urychlenému přítoku plynu k vrtu a následně k úplnější těžbě plynu.
Periodické účinky netlumenými kmity urychlují podstatné procesy vyloučení plynu z vodních horizontů, podporují a intenzifikují pohyb plynu ve směru k zásobníku. S jejich pomoci je dále možné regulovat způsob pohybu plynu. Při nízkofrekvenčních kmitech 0,1 až 60 Hz lze současně působit na větší počet zvodnělých
-3CZ 280242 B6 horizontů na velké ploše a ve velmi velkých hloubkách od zemského povrchu pomocí jednoho zdroje seismických kmitů. Ty zabezpečují kromé toho co nejúplnější výtěžek plynu.
Periodické odplyňovací působení na zvodnělý horizont, nasycený plynem, je proveditelné také tvorbou poklesu tlaku, například odběrem vody ze zvodnělého horizontu.
Periodické ovlivňování zvodnělého horizontu, nasyceného plynem, je možné současným působením shora uvedených prostředků v jejich různých kombinacích, jakož i různými zdroji vlivů, vždy podle konkrétních provozních podmínek. Při tom závisí mechanismus a stupeň působení takových kombinovaných účinků nejen na nových kvalitativních a kvantitativních efektech, které jsou podmíněny shora uvedenými kombinacemi. Efektivita způsobu podle vynálezu roste totiž kombinacemi účinků. Při kombinaci ovlivňování flexibilní kmity například s poklesem tlaku bude účinek odplynéní mnohem vyšší a rychlejší, než v případě každého způsobu ovlivňování při jeho samostatném použití.
Vedle vysvětlených způsobů ovlivňování mohou přicházet do úvahy také jiné způsoby ovlivňování, známé z techniky, které vedou k výstupu plynu z vodonosných vrstev, které jsou nasycené plynem.
Periodicita způsobu ovlivňování se řídí vždy podle komplexu podmínek a to podle staronových parametrů zvodnělého horizontu, nasyceného plynem, jako jsou tlak, teplota, měrný objem, jeho složení, fyzikálních a fyzikálné-chemických vlastností, relaxačních vlastnostech fluida a formací, jejich změnách při ovlivnění, dále podle kolektorových a jiných vlastností horniny, podle rezonančních charakteristik vrstev, podle stupně a rychlosti plnění zásobníku plynu plynem a podle odběru plynu pro potřeby spotřebitelů, jakož i jiných faktorů.
U všech jmenovaných způsobů ovlivňování začíná ve zvodnělém horizontu, nasyceném plynem, vyplynéní. Plyn se může ve zvodnělém horizontu nacházet v různých formách, totiž v rozpuštěném stavu, ve volné fázi, ve formě plynových bublin, hydrátu plynu atd. Vyplynéní z takových zvodnělých horizontů probíhá však nerovnoměrné, přičemž je třeba přihlížet na jejich geologickou strukturu a plnění. Při tom se nedaří vyloučit nerovnoměrnost vyplynéní regulací periodicity ovlivňováni vyplynéní. Taková nerovnoměrnost neumožňuje využít vystupující plyn pro přímé zásobování spotřebitele plynem, navíc zabraňuje dokonce relativně rentabilní dopravě plynu a to v důsledku rapidního poklesu tlaku a těženého množství, což rovněž vyžaduje snížené použití shora uvedených opatření. Podle předloženého vynálezu se praktikuje vedle periodického ovlivňování vyplynéní zvodnělých horizontů, nasycených plynem, formování alespoň jednoho zásobníku nad tímto zvodnělým horizontem. Pod zásobníkem plynu se přitom rozumí objem, který umožňuje zachycovat vystupující plyn, například kaverna, jakož i libovolný prostorový objem s většími hodnotami obsahu pórů a propustnosti než kryt, který obklopuje zvodnělý horizont, nasycený plynem.
Odborný výraz formování souvisí s různými operacemi, vždy podle geologických poměrů. K tomu patří statistické šetření struktury a zajištění přístupu do pásma pomocí kutacích jam při
-4CZ 280242 B6 potřebné hermetizaci vrtů, dále výstavba zásobníku plynu, např. kaverny, například pomocí vrtných a střelných prací, rozehřátí dlouhodobě zmrzlých hornin, vyplavení usazenin v solných úložištích, zajilování aj., jakož i dodatečné utěsnění stěn, zejména horní části, známými způsoby. Může být vytvořen větší počet kavern, které leží nad různými zvodnělými horizonty, nasycenými plynem, přičemž mohou být takové kaverny hydrodynamicky spolu navzájem spojeny.
Během periodického ovlivňování zvodnělého horizontu, nasyceného plynem, a jeho vyplynění probíhá naplněni formovaného zásobníku, případné kaverny. Rovněž nevylučuje způsob podle vynálezu možnost napájet vrstvy zvodnělého horizontu, které leží výše a obsahují uhlovodíky.
Prakticky jde o výstavbu nového ložiska plynu ve formě zásobníků nebo kavern, které jsou naplněny plynem a které je třeba následně vyprázdnit.
Přitom nehraje nerovnoměrnost vyplynění z primární vodonosné vrstvy, nasycené plynem, žádnou roli, rovněž nemá žádný význam u geologických procesů tvorby ložisek plynu, zatímco naproti tomu je z ložiska, formovaného shora popsaným způsobem, možná přímá spotřeba plynu s velmi stabilní těžbou.
Značné rozšíření zvodnělých horizontů, nasycených plynem, které lze zahrnout díky předloženému vynálezu do průmyslové těžby plynu, umožňuje dosti libovolně vybrat konkrétní regiony k formování kavernového zásobníku nad takovými zvodnělými horizonty a k periodickému ovlivňování vyplynění horizontu. Samozřejmé může být zvolen region v blízkosti potenciálního spotřebitele plynu za účelem snížení nákladů na dopravu.
Možnost takového výběru vede k formování takového kavernového zásobníku nad zvodnělým horizontem, nasyceným plynem tam, kde je zdroj přírodních nebo umělých kmitů. Obzvláště to může být výběr seismický aktivních regionů v blízkosti fungujících vodních elektráren, železnic, vojenských cvičišť, povrchových uhelných dolů s trhavými pracemi, průmyslových závodů a podobně. Ve všech takových případech ovlivňují flexibilní kmity v pásmu s kavernovým zásobníkem plynu vyplynění zvodnělého horizontu, nasyceného plynem, což snižuje nutnost používat umělých vlivů a následně se snižují náklady na spotřebu energie při těžbě plynu.
Přehled obrázků na výkresech
V následujícím bude předložený vynález objasněn na příkladu provedení podle výkresů, kde znázorňuje obr. 1 schematicky variantu provedení způsobu podle vynálezu, u něhož probíhá ovlivňováni zvodnělého horizontu, nasyceného plynem, za účelem vyplynění pomocí lokálního zdroje, který je nutno ponořit do zvodnělého horizontu vrtem, obr. 2 variantu provedení způsobu, u něhož ovlivnění vyplynění zvodnělého horizontu, nasyceného plynem, probíhá kombinací většího počtu zdrojů,
-5CZ 280242 B6 obr. 3 variantu provedení způsobu, u něhož je vybudován kavernový zásobník v blízkosti zdroje přírodních nebo umělých kmitů.
Příklady provedení vynálezu
Nad zvodnělým horizontem 1, nasyceným plynem, v pásmu příznivém pro provoz, a nebo v jednom z jiných důvodů vybraných pásem, se vybuduje alespoň jeden vrt 2, jak znázorňuje obr. 1. K zachycení vystupujícího zemního plynu se provede operace vybudování umělé kaverny nad zvodnělým horizontem 1, tedy kavernového zásobníku 3,. Připraví se prostředky pro odběr plynu z kavernového zásobníku 3 a to provedením perforovaného úseku 4. vrtu 2.
Návazně na to se působí na zvodnělý horizont 1, nasyceným plynem. Podle jedné z variant provedení způsobu podle vynálezu, se ovlivní zvodnělý horizont 1, nasycený plynem, elektrickými výboji z elektrického vybíječe, který je schematicky znázorněn jako zdroj 5 lokálního ovlivnění vyplynění. Jako takový zdroj 5 může také sloužit nálož s trhavinou. V jednom z dalších provedení se ovlivňuje zvodnělý horizont 1 elektromagnetickým polem, které se vytvoří elektrodami 6, zavedenými vlastním vyvrtaným pomocným vrtem obr. 2. Ovlivňování je rovněž možné zdrojem 7 flexibilních kmitů, který je umístěn nahoře na povrchu, obr. 2. V každém případě stoupá efektivita ovlivnění v důsledku vytvořeného poklesu tlaku, např. jako výsledek částečného odběru plynu vrtem 2 a v důsledku vytvořeného snížení tlaku ve zvodnělém horizontu 1.
Jak bylo již výše zmíněno, může být ovlivňování kombinováno obr. 2.
Kromě toho se podstatné sníží při formování kavernového zásobníku 3. v blízkosti přírodních nebo umělých zdrojů 2 flexibilních kmitů, obr. 3, nutnost provádět dodatečné speciální ovlivnění vyplynění, poněvadž tyto seismické flexibilní kmity podporují a značně urychlují při svém působení na zvodnělý horizont 1 proces vyplynění.
U všech uvedených variant vyplynění začíná ve zvodnělém horizontu 1, nasyceném plynem. Plyn, který je v něm obsažen, v důsledku nízké specifické hmotnosti ve srovnání s vodou stoupá vzhůru, tam se nashromáždí v zásobníku, a perforovaným úsekem 4 vrtu 2 může být vytěžen.
K provedení způsobu podle vynálezu se provede vrt 2 do hloubky 1 200 m do zvodnělého horizontu 1, nasyceného plynem, přičemž má zvodnělý horizont 1 následující parametry
- hloubka uložení vrstvy
- mocnost přítokového pásma
- specifický objem rozpuštěného plynu
- složení rozpuštěného plynu ch4 C2H6 ~ C5H12
- tlak ve vrstvě
000 - 1 500 m
500 m
| ,5 - | 2 m3/m |
| 95 | - 98 % |
| 0,5 | - 0,3 % |
| 10 - | 15 MPa |
-6CZ 280242 B6
- teplota vrstvy 20 eC
- hustota vody 1,011
Známým způsobem se formuje prostor kavernového zásobníku £ na rozmezí mezi jílovou a pískovou vrstvou, přičemž je zapotřebí hermetizovat místa, kde došlo ke zlomení, což se zabezpečuje načerpáním cementové malty. Na kabelovém lanu se zavede vrtem zdroj 5 kmitů do zvodnělého horizontu 1. Následně se realizuje ovlivnění vibračními vlnami podle schématu na obr. 1. Během a po ovlivnění pomocí flexibilních kmitů začíná ve vrstvě zvodnělého horizontu 1 výstup rozpuštěného plynu, který je lehčí než voda a stoupá proto nahoru a shromažďuje se v zásobníku a pak vystupuje nahoru perforovaným úsekem 4 vrtu 2 z vrtu 2 ven. Provoz odběru plynu ve vrtu se přitom řídí, případně reguluje.
Následující příklad provedení způsobu podle vynálezu v seismický aktivním regionu se vyznačuje následujícími parametry vodního horizontu, nasyceného plynem:
Chlorid vápenatý x H20 s celkovým obsahem minerálních látek 91 - 147 g/1 se zvýšenou koncentrací jodu (1-12 mg/1) a bromu (294-426 mg/1). Voda ve vrstvě se vyznačuje vysokým nasycením plynem (2581 - 3172 n.cm3/l). Ve vodě rozpouštěné plyny, především skupiny metanu a jeho analogů, jejichž koncentrace dosahuje 83-95 %. Podíl těžkých uhlovodíků je nanejvýš 5 %. Ve složení byly zjištěny dusík, 10 % a kyselé komponenty, až 0,5 %. Celkový tlak plynu činil 21-51 MPa.
Pro provedení způsobu podle vynálezu se provede vrt 2 do hloubky cca 3 000 m. Jedním ze známých způsobů se vybuduje kavernový zásobník £, v němž je shromažďován plyn, získaný seismickým ovlivňováním. Podle časového rozpětí ukládání a stanovení hranice plyn-voda je plyn připraven pro odběr. Rychlost odběru plynu z kavernového zásobníku £ se má řídit podle styku plyn-voda v pohybu a závisí na jeho poloze. Odběr plynu probíhá z horní části kavernového zásobníku £, který využívá chvostovou část vrtu 2 ke kontrole kontaktní hladiny plyn-voda na základě geofyzikálních metod. Při dlouhotrvajícím přerušení seismického ovlivnění se provede dodatečné působení na vyplynéní, a to shora popsanými způsoby.
Způsob podle vynálezu umožňuje řešit následně současně problémy těžby zemního plynu, jeho odběr a skladování, a to vše v přímé blízkosti spotřebitele zemního plynu.
Průmyslová využitelnost
Navržené způsoby umožňují následující:
Vytěžit dříve nevyužitelná a za netěžitelná považovaná množství zemního plynu v oblasti spotřebitelů plynu; vytvořit úložiště zemního plynu v blízkosti spotřebitelů; a optimálně řešit problém skladování zemního plynu.
Soustředit těžbu zemního plynu do jednotného systému automatizovaného řízení, kontrolovat účinněji těžební a dopravní procesy zemního plynu, snížit obslužný personál, a snížit materiální.
-7CZ 280242 B6 spotřební a ostatní náklady v důsledku zkrácení transportních cest a snížení vybavení přepravních tras sníženou výstavbou dálkových plynovodů, čerpacích stanic atd.
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (7)
1. Způsob zásobování spotřebitelů plynu zemním plynem, který předpokládá formování kavernového zásobníku, jeho naplnění zemním plynem a dopravu plynu ke spotřebiteli, vyznačující se tím, že kavernový zásobník (3) je proveden nad zvodnělým horizontem (1), nasyceným plynem, a že jeho naplnění zemním plynem se provede periodickým ovlivněním zvodnělého horizontu (1), nasyceného plynem.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se že periodický účinek působení na zvodnělý horizont docílen generováním flexibilních kmitů.
tím, (1) je
Způsob podle nároku 1, vyznačuj že kavernový zásobník (
3) je formován nad (1), nasyceným plynem tam, kde je zdroj lých kmitů.
ící se tím, zvodnělým horizontem přírodních nebo umě-
4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že periodického ovlivnění zvodnělého horizontu (1), nasyceného plynem, se docílí vytvořením poklesu tlaku.
5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že periodické ovlivnění zvodnělého horizontu (1), nasyceného plynem, se docílí zvýšením teploty.
6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že periodické ovlivnění zvodnělého horizontu (1), nasyceného plynem, se docílí vytvořením elektromagnetického pole.
7. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že periodické ovlivnění zvodnělého horizontu (1), nasyceného plynem, se docílí kombinací dvou nebo většího počtu ovlivnění a to výrobou flexibilních kmitů, poklesu tlaku, zvýšením teploty a elektromagnetickým polem.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU914913858A RU2043278C1 (ru) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | Способ обеспечения газом потребителя |
| PCT/RU1992/000025 WO1992015511A1 (en) | 1991-03-06 | 1992-01-31 | Method for providing a user with a gas supply |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ183893A3 CZ183893A3 (en) | 1994-08-17 |
| CZ280242B6 true CZ280242B6 (cs) | 1995-12-13 |
Family
ID=21561973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS931838A CZ280242B6 (cs) | 1991-03-06 | 1992-01-31 | Způsob zásobování spotřebitelů plynu zemním plynem |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5450899A (cs) |
| EP (1) | EP0574584B1 (cs) |
| JP (1) | JP2537587B2 (cs) |
| AT (1) | ATE164139T1 (cs) |
| AU (1) | AU668082B2 (cs) |
| BG (1) | BG60908B1 (cs) |
| CA (1) | CA2105686C (cs) |
| CZ (1) | CZ280242B6 (cs) |
| DE (2) | DE574584T1 (cs) |
| HU (1) | HU212404B (cs) |
| RU (1) | RU2043278C1 (cs) |
| SK (1) | SK278402B6 (cs) |
| WO (1) | WO1992015511A1 (cs) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2063507C1 (ru) * | 1992-12-28 | 1996-07-10 | Акционерное общество закрытого типа "Биотехинвест" | Способ добычи газа из пласта, содержащего ловушку |
| US6214175B1 (en) * | 1996-12-26 | 2001-04-10 | Mobil Oil Corporation | Method for recovering gas from hydrates |
| US6148911A (en) * | 1999-03-30 | 2000-11-21 | Atlantic Richfield Company | Method of treating subterranean gas hydrate formations |
| US7192218B2 (en) * | 2004-02-24 | 2007-03-20 | Ps Systems Inc. | Direct recharge injection of underground water reservoirs |
| US8074670B2 (en) * | 2006-09-26 | 2011-12-13 | PS Systems, Inc. | Maintaining dynamic water storage in underground porosity reservoirs |
| US20080073087A1 (en) * | 2006-09-26 | 2008-03-27 | Ps Systems Inc. | Ventilation of underground porosity storage reservoirs |
| US7972080B2 (en) * | 2007-03-14 | 2011-07-05 | PS Systems, Inc. | Bank-sided porosity storage reservoirs |
| US20090173142A1 (en) * | 2007-07-24 | 2009-07-09 | Ps Systems Inc. | Controlling gas pressure in porosity storage reservoirs |
| CN105134157B (zh) * | 2015-10-10 | 2017-09-01 | 北京化工大学 | 一种应用于页岩气开采的岩层蒸汽压裂装置 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2168942A1 (en) * | 1972-01-27 | 1973-09-07 | Gaz De France | Underground gas storage - for combustible gasesesp natural gas |
| SU442287A1 (ru) * | 1972-02-22 | 1974-09-05 | Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа | Способ разработки газогидратной залежи |
| US3952800A (en) * | 1974-03-14 | 1976-04-27 | Bodine Albert G | Sonic technique for augmenting the flow of oil from oil bearing formations |
| US4040487A (en) * | 1975-06-23 | 1977-08-09 | Transco Energy Company | Method for increasing the recovery of natural gas from a geo-pressured aquifer |
| US4084638A (en) * | 1975-10-16 | 1978-04-18 | Probe, Incorporated | Method of production stimulation and enhanced recovery of oil |
| US4116276A (en) * | 1976-05-24 | 1978-09-26 | Transco Energy Company | Method for increasing the recovery of natural gas from a geo-pressured aquifer |
| US4049053A (en) * | 1976-06-10 | 1977-09-20 | Fisher Sidney T | Recovery of hydrocarbons from partially exhausted oil wells by mechanical wave heating |
| US4060128A (en) * | 1976-10-01 | 1977-11-29 | W Wallace | Tertiary crude oil recovery process |
| GB1594882A (en) * | 1977-04-11 | 1981-08-05 | Exxon Production Research Co | Method for recovering gas from solution in aquifer waters |
| US4149598A (en) * | 1977-04-11 | 1979-04-17 | Exxon Production Research Company | Recovery of gas from water drive gas reservoirs |
| US4114689A (en) * | 1977-05-25 | 1978-09-19 | Newton Bradford Dismukes | Recovery of petroleum |
| US4164978A (en) * | 1978-02-21 | 1979-08-21 | Winton Corporation | Oil extraction method |
| US4199028A (en) * | 1978-11-22 | 1980-04-22 | Conoco, Inc. | Enhanced recovery with geopressured water resource |
| US4378047A (en) * | 1979-02-26 | 1983-03-29 | Elliott Guy R B | Device for in situ recovery of gaseous hydrocarbons and steam |
| US4261419A (en) * | 1979-06-14 | 1981-04-14 | Water Purification Associates | Underground recovery of natural gas from geopressured brines |
| SU859606A1 (ru) * | 1979-07-30 | 1981-08-30 | Сибирский Научно-Исследовательский Институт Нефтяной Промышленности Сибниинп | Способ эксплуатации нефт ной скважины |
| US4417621A (en) * | 1981-10-28 | 1983-11-29 | Medlin William L | Method for recovery of oil by means of a gas drive combined with low amplitude seismic excitation |
| US4444259A (en) * | 1982-01-15 | 1984-04-24 | Schwall Joseph A | Apparatus and method for purging hydrogen sulfide gases from well water |
| SU1032171A1 (ru) * | 1982-03-17 | 1983-07-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов | Способ разведки залежей природного газа |
| FR2586437B1 (fr) * | 1985-08-21 | 1987-12-18 | Geostock | Puisard pour cavite souterraine de stockage de gaz liquefie sous pression |
| US4705108A (en) * | 1986-05-27 | 1987-11-10 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method for in situ heating of hydrocarbonaceous formations |
| US4638863A (en) * | 1986-06-25 | 1987-01-27 | Atlantic Richfield Company | Well production method using microwave heating |
| US5101899A (en) * | 1989-12-14 | 1992-04-07 | International Royal & Oil Company | Recovery of petroleum by electro-mechanical vibration |
| US5052856A (en) * | 1990-08-13 | 1991-10-01 | Tek M Rasin | Method for underground storage of gas |
-
1991
- 1991-03-06 RU SU914913858A patent/RU2043278C1/ru active
-
1992
- 1992-01-31 AU AU12425/92A patent/AU668082B2/en not_active Ceased
- 1992-01-31 SK SK940-93A patent/SK278402B6/sk unknown
- 1992-01-31 EP EP92904642A patent/EP0574584B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1992-01-31 JP JP4504233A patent/JP2537587B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-01-31 HU HU9302494A patent/HU212404B/hu not_active IP Right Cessation
- 1992-01-31 US US08/108,699 patent/US5450899A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-01-31 AT AT92904642T patent/ATE164139T1/de not_active IP Right Cessation
- 1992-01-31 WO PCT/RU1992/000025 patent/WO1992015511A1/ru not_active Ceased
- 1992-01-31 CA CA002105686A patent/CA2105686C/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-01-31 CZ CS931838A patent/CZ280242B6/cs unknown
- 1992-01-31 DE DE0574584T patent/DE574584T1/de active Pending
- 1992-01-31 DE DE69224826T patent/DE69224826T2/de not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-09-02 BG BG98091A patent/BG60908B1/bg unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU668082B2 (en) | 1996-04-26 |
| CZ183893A3 (en) | 1994-08-17 |
| HU212404B (en) | 1996-06-28 |
| EP0574584B1 (fr) | 1998-03-18 |
| WO1992015511A1 (en) | 1992-09-17 |
| BG98091A (bg) | 1995-02-28 |
| SK94093A3 (en) | 1994-04-06 |
| EP0574584A1 (fr) | 1993-12-22 |
| SK278402B6 (en) | 1997-04-09 |
| HU9302494D0 (en) | 1994-03-28 |
| JP2537587B2 (ja) | 1996-09-25 |
| HUT67588A (en) | 1995-04-28 |
| US5450899A (en) | 1995-09-19 |
| DE69224826T2 (de) | 1998-10-29 |
| EP0574584A4 (cs) | 1994-02-16 |
| RU2043278C1 (ru) | 1995-09-10 |
| AU1242592A (en) | 1992-10-06 |
| DE574584T1 (de) | 1994-11-03 |
| ATE164139T1 (de) | 1998-04-15 |
| BG60908B1 (bg) | 1996-06-28 |
| JPH06511521A (ja) | 1994-12-22 |
| DE69224826D1 (de) | 1998-04-23 |
| CA2105686C (en) | 1995-06-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Anderson et al. | Dissolution of salt deposits by brine density flow | |
| Hamelinck et al. | CO2 enhanced coalbed methane production in the Netherlands | |
| US9316093B2 (en) | Sequestration of greenhouse gasses by generating an unstable gas/saline front within a formation | |
| KR20250033143A (ko) | 수소 생산 및 황-탄소 격리 | |
| Ye et al. | A novel thermal stimulation approach for natural gas hydrate exploitation——the application of the self-entry energy compensation device in the Shenhu sea | |
| CZ183893A3 (en) | Method of supplying natural gas to consumers | |
| Adams et al. | Coupled fluid flow, heat and mass transport, and erosion in the Alberta basin: implications for the origin of the Athabasca oil sands | |
| PL172108B1 (pl) | Sposób wydobywania gazu ze zlóz zawierajacych plyn PL PL PL PL PL PL PL | |
| Yakupov et al. | Developing an algorithm for solving a material balance equation in the context of information uncertainty | |
| RU2067169C1 (ru) | Способ подземного выщелачивания скальных руд на месте их залегания | |
| Abdelaal et al. | Numerical simulation of underground hydrogen storage in a louisiana saline formation: A feasibility study | |
| RU2047742C1 (ru) | Способ извлечения газа из водоносных пластов | |
| Real et al. | Tailings disposal at neves-corvo mine, Portugal | |
| LT3749B (en) | Method for providing of user with a gas suplly | |
| US20140202692A1 (en) | Method for the in situ recovery of heavy oil from a subterranean deposit | |
| SU1157210A2 (ru) | Способ подземного выщелачивани полезных ископаемых | |
| Melnik et al. | Safety provision during development of the underground mine in water-bearing karsted rock mass | |
| Lewis et al. | Nuclear solution mining: breaking and leaching considerations | |
| CN1032079C (zh) | 将天然气供给用户的方法 | |
| Malyukov et al. | Innovative Technologies for Construction | |
| Stone | Underground storage of hazardous waste | |
| Narbel et al. | Fossil Energy Systems | |
| Witherspoon | Review of possible peaceful applications of nuclear explosions in the national economy of the Soviet Union | |
| Barry et al. | Delaware basin sulfur development | |
| Dmitrievsky et al. | Non-Traditional Hydrocarbons and Prospects for Their Utilization in Russia |