[发明专利]用于将埋藏于水底中的水合物转化成能销售的烃组分的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将埋藏于水底中的水合物转化成能销售的烃组分的方法。

背景技术

从美国专利申请US2008/0088171得知了这样一种方法。在该已知的方法中，甲烷水合物与泥浆的混合物通过水下采矿组件来制备，然后通过附连至一对旋转链条上的一系列桶传送到水面附近的甲烷罩中。甲烷水合物在甲烷罩中被收集并且被允许分解成甲烷和水，从甲烷罩处，甲烷被移出以生产出液化天然气或者合成液态燃料。

该已知方法的缺点在于：甲烷水合物通常存在于大于1千米的水深处，从而需要很长的链条和大量的桶来将甲烷水合物与泥浆的混合物提升至水面，使得该已知方法需要昂贵且重型的设备，这使得已知的桶挖掘方法对于深水深的应用来说不合适而且不经济。

其它的水下水合物挖掘方法从美国专利6,209,965、美国专利申请US2003/0136585、国际专利申请WO98/44078以及中国专利申请CN101182771中得知。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于从埋藏于水底中的水合物沉积物生产出能销售的烃组分的改进方法，该方法对于在深水深的应用来说是经济的且合适的。

根据本发明提供了一种用于将埋藏于水底中的水合物转化成能销售的烃组分的方法，该方法包括：

-引入水下挖掘机以便从水合物沉积物挖掘出水合物碎屑，并且将挖掘出的水合物碎屑与水和/或水底颗粒混合以形成能由管线输送的含有水合物浆料；

-引入与挖掘机连接的浆料提升组件，以将浆料通过立管管道提升至漂浮在水面处的水上船；

-在水上船处或附近的浆料分离组件中将浆料分离成尾浆流和能输送的含有甲烷的中间产品；

-将能输送的含有甲烷的中间产品传送到一设备中，中间产品在该设备中被转化成能销售的烃组分；以及

-其中，浆料提升组件包括浆料泵，该浆料泵由尾浆流驱动。

通过尾浆流驱动浆料泵的优点在于：较大密度的尾浆流用来驱动浆料泵，这减少了将浆料提升到水上船和/或将尾浆流从浆料分离组件泵送回到浆料提升组件所需要的动力量，尤其是如果浆料提升组件位于水面下数百米或数千米的水深处时，减小了上述动力量。

优选的是：

-由位于水上设备处的尾浆注入泵将尾浆流向下泵送通过尾浆返回管道至浆料提升组件；

-浆料泵由液压马达驱动，该液压马达由尾浆流驱动；以及

-尾浆流经由连接到液压马达的出口端口的柔性的尾浆处理管排放到水底处的尾浆处理站中。

液压马达可以是正排量马达，浆料泵可以是正排量泵，该浆料泵将浆料在充分湍流的状态下泵送通过立管管道。

正排量泵和马达可包括隔膜泵和马达组件，该隔膜泵和马达组件包括柔性隔膜，该柔性隔膜在壳体中布置成大致竖直方向，以使得该柔性隔膜将壳体分成水合物浆料容纳腔和尾浆流容纳腔。

优选的是，水合物浆料容纳腔和/或尾浆流容纳腔包括设置在腔下端部附近的至少一个流体流入和/或流出端口，以便防止水合物浆料和/或尾浆流中的固体颗粒堵塞腔。

附图说明

在所附的权利要求、摘要以及对附图中所示的非限制性实施例的下述详细说明中来说明根据本发明的方法的这些和其它特征、实施方式和优点，说明书中使用的附图标记涉及附图中所示的相应附图标记。

图1是应用了根据本发明的方法的水合物浆料提升和处理组件的第一优选实施例的示意性竖直剖视图；

图2是应用了根据本发明的方法的水合物碎屑提升和处理组件的第二优选实施例的示意性竖直剖视图；

图3是应用了根据本发明的方法的水合物浆料提升和处理组件的另一个优选实施例的示意性三维图；

图4是根据本发明的浆料挖掘、提升和分离方案的流程图；以及

图5是根据本发明的浆料挖掘、提升和分离方案的示意图，其中液压泵和马达组件包括隔膜泵和马达。

具体实施方式

在图1-5中所示的组件能够提升埋藏在离岸深水区域中的浅层沉淀物中的水合物沉积物并且将该水合物沉积物转化成能输送的中间产品，该能输送的中间产品然后通过穿梭油轮或者管线输送到用于将中间产品转化成能销售的燃料和/或其它烃组分的岸上设备或者离岸设备。

根据本发明水合物是使用研制用于其它产品的深海开采的一种海底挖掘机从海底中的水下水合物沉积物开采出来的。这将生产出由水合物、水和沉淀物组成的浆料，如下所述，该浆料进入中间生产设备中，中间产品在该中间生产设备中被分离并且输送到水面。