[发明专利]天然气水合物的开采处理装置

说明书

本发明公开了一种深海浅层天然气水合物的开采处理装置。所述开采处理装置包括：初处理组件，传输组件，收集组件，注气组件。初处理组件位于深海海床表面，其任务是将所述天然气水合物粉碎并初步分离为物料；传输组件将所述物料输送至位于工作船的收集组件；收集组件收集并储存物料，并将部分物料分离出天然气；注气组件将收集组件分离出的天然气调温调压后注入到传输组件。本发明基于天然气、水在特定温度及压力条件下与天然气水合物相互转化的特性，利用天然气循环开采水合物，通过控制传输组件的温度和压力调节水合物分解为天然气的数量，实现对深海浅层天然气水合物高效开采的目标。

技术领域

本发明涉及天然气开采技术领域，特别涉及一种天然气水合物的开采处理装置。

背景技术

天然气是全球能源的重要部分。天然气水合物在全球分布广泛，是重要的清洁能源，其降压或增温后可以分解为水和天然气。天然气水合物包括成岩天然气水合物与深海浅层天然气水合物。其中，成岩天然气水合物处于岩石骨架中，在对成岩天然气水合物的开采过程中，岩石骨架不会发生变化，因此可以应用渗流力学理论，采用降压、加热等方法对成岩天然气水合物进行开采。深海浅层天然气水合物分布于深水浅层的泥岩中或裸露分布于深水海床表面。因为深海浅层天然气水合物本身即为泥岩或深水海床表面构造的一部分，因而在对其开采过程中，水合物储层骨架易发生溃散。传统的成岩天然气化合物的开采方法并不适用于深海浅层天然气水合物。采用水合物流化开采可以开发深水浅层天然气水合物。目前，一般采用海水作为水合物的举升介质，该方式需应用专门的举升泵，成本高，可靠性低，并且水合物在举升过程中会分解为水及天然气，不利于后期的输送。深海浅层天然气水合物占天然气水合物总储量的80％，却并没有适合的开采方法和设备。这样的情况影响了天然气能源的利用率，不利于全球能源供给。

本发明应用天然气举升水合物，利用了水合物与水在特定温度与压力条件下与水合物可以相互转化的特征，开采设备简单，且水合物在工作船上以固态形式存储与运输，效率高，成本低。

发明内容

本发明的目的是提供一种天然气水合物的开采处理装置，能够对深海浅层天然气水合物进行开采，大幅度提高全球天然气水合物的可利用率。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种天然气水合物的开采处理装置，所述开采处理装置包括：

初处理组件；所述初处理组件用于开采深海浅层天然气水合物并将所述天然气水合物粉碎并初步分离为物料，所述物料包括水合物固体颗粒、液体水及天然气；

传输组件；所述传输组件用于将所述物料输送至位于海面工作船上的收集组件；

收集组件；所述收集组件用于将所述传输组件输送的所述物料分离为天然气、水及水合物固体颗粒，并分别存储或处理；

注气组件；所述注气组件用于调节所述收集组件分离的天然气的温度和压力，并将所述天然气回注到所述传输组件。

作为一种优选的实施方式，所述初处理组件包括：开采件、粉碎件、分离件、泵送件；

所述开采件用于开采天然气水合物；

所述粉碎件用于将所述开采件开采的所述天然气水合物粉碎并输送至所述分离件；

所述分离件用于将所述粉碎件输入的所述天然气水合物颗粒进行初步分离从而去除杂质，并将分离后的水合物颗粒、水及天然气输送至泵送件；

所述泵送件用于将所述分离件输入的所述水合物颗粒、水及天然气泵送至传输组件。

作为一种优选的实施方式，所述传输组件包括连接软管和输送立管；

所述连接软管两端分别连接所述输送立管与所述泵送件，用于将所述泵送件输入的所述物料输送至所述输送立管；