RU2800653C2 - Система отбора ресурса - Google Patents

Abstract

Изобретение относится средствам отбора газового гидрата на морском дне. Техническим результатом является повышение эффективности отбора газа из придонного слоя газового гидрата в морском дне, за счет создания системы отбора ресурсов с меньшими габаритами, которая может стабильно работать непрерывно в течение длительного времени обеспечением более эффективной подачи необходимой энергии. В частности, заявлена система отбора ресурса из слоя газового гидрата на морском дне, содержащая: трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса; защитную трубу, обеспеченную вокруг трубы отбора ресурса и защищающую трубу ее; и по меньшей мере одно устройство на гибкой НКТ, которое выпускают с вращающегося барабана, расположенного на водной поверхности или внутри защитной трубы, и которое проходит от внутренней стороны до наружной стороны сквозь боковую стенку защитной трубы. Причём устройство на гибкой НКТ содержит наружную стенку цилиндрической трубы, отверстие, созданное в наружной стенке трубы, и смесительную камеру, созданную с внутренней стороны отверстия. При этом система отбора ресурса выполнена с возможностью дробления придонного слоя с помощью подачи жидких концентратов вспенивающего материала, топливного газа и воздуха, содержащего кислород, в придонный слой через устройство на гибкой НКТ, или подачи жидких концентратов вспенивающего материала, генерирующего топливный газ материала и воздуха в придонный слой через устройство на гибкой НКТ и генерации топливного газа посредством химической реакции генерирующего топливный газ материала и воды под высоким давлением, превышающим сверхкритическое давление 22,1 МПа, или посредством содействия разложению придонного слоя генерирующим топливный газ материалом, смешивания жидких концентратов вспенивающего материала друг с другом для обеспечения вспенивания жидких концентратов в атмосфере, содержащей топливный газ и воздух, и взрывного горения топливного газа, накапливающегося в полостях вспенивающего материала. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 30 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к системе отбора ресурса, конкретнее, к системе отбора ресурса с применением кондуктора для индуцированного давлением взрывного нагрева и ударной волны и, в частности, относится к системе отбора ресурса, которая производит отбор с применением кондуктора для индуцированного давлением взрывного нагрева и ударной волны, горючего газа, такого как метан, и нефти из слоев газовых гидратов, присутствующих в разделенном на слои состоянии под морским дном.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Газовый гидрат, который считают составляющим самый большой объем запасов среди природных газов нетипичного происхождения, привлекает большое внимание, как источник энергии следующего поколения. Газовый гидрат существует в условиях низкой температуры и высокого давления и растворяется в газе и воде после подъема температуры или уменьшения давления. Соответственно, предлагаются различные способы эффективного отбора газа из слоя газовых гидратов в морском дне.

[0003] В патентной литературе 1 предложена подача с высокой скоростью струи замещающего заполнителя в слой газовых гидратов для разрушения и разрыва слоя газовых гидратов, а также заполнения полости пласта, из которого газовый гидрат извлекают, замещающим материалом, таким как отвердевающий материал на основе цемента, которым пласт и грунт после разработки можно стабилизировать. В патентной литературе 2 предложен нагрев слоя гидрата метана и извлечение газа, эмитируемого из всего нагретого гидрата метана, а также нагнетание ускорителя разложения под давлением для извлечения газа, эмитируемого из всего слоя гидрата метана. В патентной литературе 3 предложен нагрев морской воды до температуры приблизительно 60°C, подача нагретой воды в трубу нагретой воды, спущенной в скважину, и подача нагретой воды высокоскоростной струей из сопла в скважину, при этом гидрат метана нагревается до температуры разложения или более высокой температуры.

СПИСОК ПРОТИВОПОСТАВЛЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ

ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

[0004] Патентная Литература 1: японский патент 3479699

Патентная литература 2: японский патент 4581719

Патентная литература 3: японский патент 5923330

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ

[0005] Вместе с тем, проблема патентной литературы 1 состоит в том, что только некоторый участок, в который напрямую бьет высокоскоростная струя, может разрушаться, и даже если подается высокоскоростная струя замещающего заполнителя, слой газовых гидратов невозможно разрушить, поскольку высокоскоростная струя быстро ослабевает. Проблема патентной литературы 2 состоит в том, что хотя гидрат метана может разлагаться при нагнетании горячей воды, даже если осуществлять циркуляцию горячей воды в скважине после бурения, требуется время для продвижения разложения гидрата метана от поверхности скважины в глубину слоя замороженного гидрата метана, и проблема состоит в том, что когда нагнетают ускоритель разложения, такой как метанол, гидрат метана может разлагаться без изменения давления и температуры слоя гидрата метана, но даже если ускоритель разложения нагнетают под давлением в скважину после бурения, требуется время для продвижения разложения гидрата метана от поверхности скважины в глубину слоя замороженного гидрата метана. Аналогичная проблема патентной литературы 3 состоит в том, что требуется время для разложения гидрата метана до глубины слоя замороженного гидрата метана.

[0006] Настоящее изобретение разработано с учетом указанных выше проблем, и задача настоящего изобретения состоит в создании системы отбора ресурсов с функциональными возможностями более эффективного отбора ресурсов из придонного слоя.

В дополнение к указанной выше задаче, другая задача настоящего изобретения состоит в создании системы отбора ресурсов, которая может стабильно работать непрерывно в течение времени равного или большего, чем в прошлом, может более эффективно подавать необходимую энергию, и может иметь уменьшенные габариты.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМ

[0007] В результате серьезных многократных исследований для решения задач, изобретатель вначале обнаружил, что возможен более эффективный отбор ресурсов из придонного слоя с помощью подачи жидких концентратов вспенивающего материала, топливного газа и воздуха, содержащего кислород, в придонный слой через устройство на гибкой насосно-компрессорной трубе (НКТ), проходящее в придонный слой, смешивания жидких концентратов вспенивающего материала друг с другом для обеспечения вспенивания жидких концентратов в атмосфере, содержащей топливный газ и воздух, взрывного горения топливного газа, накапливающегося в полостях вспенивающего материала, и дробления придонного слоя.

[0008] Изобретатели обнаружили, что возможен более эффективный отбор ресурсов из придонного слоя с помощью создания отверстия в наружной стенке трубы устройства на гибкой НКТ, обеспечивающего смесительную камеру с внутренней стороны отверстия, и, после смешивания жидких концентратов вспенивающего материала друг с другом в смесительной камере, подачи жидких концентратов в зону между придонным слоем и наружной поверхностью стенки трубы через отверстие вместе с топливным газом и воздухом, и представили настоящее изобретение.

[0009] То есть, первый вариант осуществления настоящего изобретения предлагает систему отбора ресурсов, содержащую: трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя в бак хранения отобранного ресурса; защитную трубу, обеспеченную вокруг трубы отбора ресурса и защищающую трубу отбора ресурса; и устройство на гибкой НКТ, которое выпускают с вращающегося барабана, расположенного на водной поверхности или внутри защитной трубы, проходящее от внутренней стороны до наружной стороны сквозь боковую стенку защитной трубы. Система отбора ресурса дробит придонный слой с помощью подачи жидких концентратов вспенивающего материала, топливного газа и воздуха, содержащего кислород, в придонный слой через устройство на гибкой НКТ, смешивания жидких концентратов вспенивающего материала друг с другом для обеспечения вспенивания жидких концентратов в атмосфере, содержащей топливный газ и воздух, и взрывного горения топливного газа, накапливающегося в полостях вспенивающего материала.

[0010] В первом варианте осуществления, предпочтительно, устройство на гибкой НКТ содержит наружную стенку цилиндрической трубы, отверстие, обеспеченное в наружной стенке трубы, и смесительную камеру, созданную с внутренней стороны отверстия, и после смешивания жидких концентратов вспенивающего материала друг с другом в смесительной камере, подает смесь жидких концентратов в зону между придонным слоем и наружной поверхностью стенки трубы через отверстие вместе с топливным газом и воздухом.

Предпочтительно, вспенивающий материал, образованный смешиванием жидких концентратов вспенивающего материала друг с другом, содержит токопроводящий металл или углеродную нанотрубку, и система отбора ресурса воспламеняет топливный газа, накопившийся в полости вспенивающего материала, применяя ток высокого напряжения в зоне между токопроводящим вспенивающим материалом и проводом воспламенения, открытым в наружной поверхности стенки трубы или смесительной камеры и электрически изолированным.

Предпочтительно, система отбора ресурса воспламеняет топливный газ, накопившийся в полости вспенивающего материала, применяя ток высокого напряжения в воспламеняющей свече, обеспеченной в наружной поверхности стенки трубы или смесительной камере.

Предпочтительно, система отбора ресурса очищает смесительную камеру, применяя по меньшей мере одно из воды высокого давления и воздуха высокого давления.

[0011] Второй вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему отбора ресурса, содержащую: трубу подачи воды высокого давления для подачи воды высокого давления в придонный слой для отбора ресурсов из придонного слоя; и трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса. Система отбора ресурса смешивает дробленые частицы в воде высокого давления в трубе подачи воды высокого давления и дробит придонный слой водой высокого давления, смешанной с дроблеными частицами. Дробленую частицу получают, создавая, по порядку, покрытие наружной стороны цементной частицы оболочкой с медленным тепловыделением, расширяющейся оболочкой и оболочкой с быстрым тепловыделением. Оболочку с медленным тепловыделением получают микроволновым спеканием материала, который абсорбирует влагу воды высокого давления и генерирует тепло. Расширяющуюся оболочку выполняют из материала, который абсорбирует влагу воды высокого давления и расширяется. Оболочку с быстрым тепловыделением получают микроволновым спеканием одинакового материала с оболочкой с медленным тепловыделением за меньшее время, чем оболочки с медленным тепловыделением, или не выполняя микроволнового спекания материала.

[0012] Третий вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему отбора ресурса, содержащую: трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса; защитную трубу, которая содержит боковую стенку, обеспеченную вокруг трубы отбора ресурса, и множество отверстий боковой стенки, проходящих сквозь боковую стенку, и защищает трубу отбора ресурса; фильтр, который расположен на внутренней поверхности защитной трубы и удаляет осадочную породу, вынутую из придонного слоя; и вентильную трубу, расположенную по меньшей мере в одном варианте, на наружной стороне защитной трубы и между защитной трубой и фильтром для открытия и закрытия множества отверстий боковой стенки. Система отбора ресурса открывает множество отверстий боковой стенки при отборе ресурсов из придонного слоя и закрывает множество отверстий боковой стенки в то время, когда отбор ресурсов не производится.

[0013] В третьем варианте осуществления, предпочтительно, система отбора ресурса открывает множество отверстий боковой стенки после подъема давления на внутренней стороне защитной трубы до давления одинакового с давлением придонного слоя на наружной стороне защитной трубы.

Предпочтительно, система отбора ресурса предотвращает замерзание морской воды между защитной трубой и вентильной трубой посредством подачи горячей воды под давлением или пара высокого давления в множество отверстий боковой стенки, подавая горячую воду высокого давления или пар высокого давления через по меньшей мере одно из сквозного отверстия или спирального сквозного отверстия в осевом направлении боковой стенки защитной трубы и сквозного отверстия или спирального сквозного отверстия в осевом направлении боковой стенки вентильной трубы.

Предпочтительно, покровное вещество смешивается в воде высокого давления и, при условии, когда множество отверстий боковой стенки, закрыты, система отбора ресурса наносит покрытие фильтра посредством подачи воды высокого давления, смешанной с покровным веществом, в одном направлении с направлением, в котором ресурсы подают на вход фильтра, когда ресурсы отбирают.

Предпочтительно, при условии, когда множество отверстий боковой стенки, закрыты, система отбора ресурса очищает внутреннее пространство фильтра посредством подачи воды высокого давления в направлении противоположном направлению в котором ресурсы проходят в фильтр при отборе ресурсов.

Кроме того, предпочтительно, при условии, когда множество отверстий боковой стенки, закрыты, система отбора ресурса очищает поверхность фильтра посредством подачи горячей воды высокого давления или пара высокого давления на поверхность фильтра.

Кроме того, предпочтительно, система отбора ресурса дополнительно содержит: вспомогательную защитную трубу включающую в себя вспомогательную боковую стенку, расположенную на внутренней стороне фильтра, и множество отверстий вспомогательной боковой стенки, проходящих сквозь вспомогательную боковую стенку; вспомогательный фильтр, который расположен на внутренней поверхности вспомогательной защитной трубы и удаляет осадочную породу, вынутую из придонного слоя; и вспомогательную вентильную трубу, расположенную по меньшей мере в одном из вариантов, между фильтром и вспомогательной защитной трубой и между вспомогательной защитной трубой и вспомогательным фильтром для открытия и закрытия множества отверстий вспомогательной боковой стенки.

Предпочтительно, защитная труба содержит полусферическую нижнюю стенку, проходящую от одного конца боковой стенки и множество отверстий нижней стенки, проходящих сквозь нижнюю стенку.

[0014] Четвертый вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему отбора ресурса, содержащую: трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса; защитную трубу, обеспеченную вокруг трубы отбора ресурса и защищающую трубу отбора ресурса; и устройство на гибкой НКТ, выпускаемое с вращающегося барабана, расположенного на водной поверхности или внутри защитной трубы и проходящее от внутренней стороны до наружной стороны сквозь боковую стенку защитной трубы. Устройство на гибкой НКТ содержит дополнительную трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя в трубу отобранного ресурса; дополнительную защитную трубу, которая содержит дополнительную боковую стенку, обеспеченную вокруг дополнительной трубы отбора ресурса, и множество отверстий дополнительной боковой стенки, проходящих сквозь дополнительную боковую стенку, и защищает дополнительную трубу отбора ресурса; дополнительный фильтр, который расположен на внутренней поверхности дополнительной защитной трубы и удаляет осадочную породу, вынутую из придонного слоя; и дополнительную вентильную трубу, расположенную по меньшей мере в одном варианте на наружной стороне дополнительной защитной трубы и между дополнительной защитной трубой и дополнительным фильтром для открытия и закрытия множества отверстий дополнительной боковой стенки.

[0015] В четвертом варианте осуществления, предпочтительно, множество устройств на гибкой НКТ установлены по меньшей мере в одном положении относительно осевого направления защитной трубы на заданном интервале в направлении положений по окружности.

[0016] Пятый вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему отбора ресурса, содержащую: трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса; защитную трубу, обеспеченную вокруг трубы отбора ресурса и защищающую трубу отбора ресурса; и фильтр, который расположен на внутренней поверхности защитной трубы и удаляет осадочную породу, вынутую из придонного слоя. Система отбора ресурса выталкивает, применяя насос высокого давления, осадочную породу, удаленную фильтром, из отверстия боковой стенки защитной трубы в направлении к придонному слою.

[0017] Шестой вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему отбора ресурса, содержащую: трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса; защитную трубу, обеспеченную вокруг трубы отбора ресурса и защищающую трубу отбора ресурса; и фильтр, который расположен на внутренней поверхности защитной трубы и удаляет осадочную породу, вынутую из придонного слоя. Защитная труба расположена с осевой линией, направленной вертикально относительно водной поверхности. Труба отбора ресурса содержит трубу отбора газа, соединенную с камерой хранения газа, обеспеченной выше фильтра, и трубу отбора нефти, соединенную с камерой хранения нефти, обеспеченной ниже фильтра. Фильтр содержит отверстие отбора ресурса, проходящее сквозь фильтр в продольном направлении и, наряду с ресурсами, пропускаемыми через фильтр от наружной стороны к внутренней стороне и достигающими отверстия отбора ресурса, система отбора ресурса поднимает газ в камеру хранения газа и спускает нефть в камеру хранения нефти.

[0018] Седьмой вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему отбора ресурса, содержащую: трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса; защитную трубу, обеспеченную вокруг трубы отбора ресурса и защищающую трубу отбора ресурса; и фильтр, который расположен на внутренней поверхности защитной трубы и удаляет осадочную породу, вынутую из придонного слоя. Фильтр содержит множество столбчатых элементов. Элементы установлены по меньшей мере в одном положении относительно продольного направления, на заданном интервале в направлении положений по окружности.

[0019] Восьмой вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему отбора ресурса, содержащую: трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса; защитную трубу, обеспеченную вокруг трубы отбора ресурса и защищающую трубу отбора ресурса; и фильтр, который расположен на внутренней поверхности защитной трубы и удаляет осадочную породу, вынутую из придонного слоя. Система отбора ресурса предотвращает замерзание морской воды на поверхности или во внутреннем пространстве фильтра посредством подачи горячей воды высокого давления или пара высокого давления в сквозное отверстие в продольном направлении фильтра.

[0020] Девятый вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему отбора ресурса, содержащую: трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса; защитную трубу, обеспеченную вокруг трубы отбора ресурса и защищающую трубу отбора ресурса; и фильтр, который расположен на внутренней поверхности защитной трубы и удаляет осадочную породу, вынутую из придонного слоя. Фильтр содержит постоянный магнит, расположенный с возможностью удержания диатомовой земли с порошком магнитной оболочки на внутренней поверхности элемента, и размагничивающее средство для ослабления удерживающей силы для диатомовой земли с порошком магнитной оболочки посредством постоянного магнита. Система отбора ресурса уменьшает количество диатомовой земли с порошком магнитной оболочки, удерживаемых постоянным магнитом, посредством приведения в действие размагничивающего средства.

[0021] В девятом варианте осуществления, предпочтительно, размагничивающее средство является катушкой электромагнита, расположенной на внутренней стороне или наружной стороне постоянного магнита так, что полюса противоположные полюсам постоянного магнита являются соответственно смежными с его полюсами, и система отбора ресурса уменьшает количество диатомовой земли с порошком магнитной оболочки, удерживаемое постоянным магнитом при подаче электропитания на катушку электромагнита.

[0022] Десятый вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему отбора ресурса, содержащую: трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса; защитную трубу, обеспеченную вокруг трубы отбора ресурса и защищающую трубу отбора ресурса; и фильтр, который расположен на внутренней поверхности защитной трубы и удаляет осадочную породу, вынутую из придонного слоя. Фильтр содержит катушку электромагнита, расположенную с возможностью удержания диатомовой земли с порошком магнитной оболочки на внутренней поверхности элемента. Система отбора ресурса генерирует удерживающую силу для диатомовой земли с порошком магнитной оболочки с помощью катушки электромагнита подавая электропитание на катушку электромагнита.

[0023] Одиннадцатый вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему отбора ресурса, содержащую: трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса; защитную трубу, обеспеченную вокруг трубы отбора ресурса и защищающую трубу отбора ресурса; и фильтр, который расположен на внутренней поверхности защитной трубы и удаляет осадочную породу, вынутую из придонного слоя. Фильтр содержит спиральную металлическую проволоку и столб, проходящий по прямой в осевом направлении спиральной металлической проволоки и скрепленный со спиральной металлической проволокой. Система отбора ресурса предотвращает замерзание морской воды на поверхности спиральной металлической проволоки посредством подачи горячей воды высокого давления или пара высокого давления в сквозное отверстие или спиральное сквозное отверстие спиральной металлической проволоки в продольном направлении столба.

[0024] Двенадцатый вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему отбора ресурса, содержащую: трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса; защитную трубу, обеспеченную вокруг трубы отбора ресурса и защищающую трубу отбора ресурса; трубу генерации циркуляционного потока, которая обеспечена в форме буквы U на внутренней поверхности защитной трубы и генерирует циркуляционный поток между придонным слоем и защитной трубой; и блок электропитания, который подает электроэнергию на высокочастотный нагреватель, расположенный на полпути в трубе генерации циркуляционного потока. Блок электропитания содержит газотурбинный двигатель. Газотурбинный двигатель приводится в действие газом сгорания, генерируемым посредством сжигания ресурсов, отобранных из придонного слоя, в камере сгорания, и подает горячую воду высокого давления или пар высокого давления в трубу генерации циркуляционного потока.

[0025] Тринадцатый вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему отбора ресурса, содержащую: трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса; защитную трубу, обеспеченную вокруг трубы отбора ресурса и защищающую трубу отбора ресурса; трубу генерации циркуляционного потока, которая обеспечена в форме буквы U на внутренней поверхности защитной трубы и генерирует циркуляционный поток между придонным слоем и защитной трубой; и блок электропитания, который подает электроэнергию на высокочастотный нагреватель, расположенный на полпути в трубе генерации циркуляционного потока. Блок электропитания содержит турбину. Турбина приводится в действие газом сгорания и паром, генерируемого посредством сжигания в погружной топке ресурсов, отобранных из придонного слоя, и подает горячую воду высокого давления или пар высокого давления в трубу генерации циркуляционного потока.

[0026] Четырнадцатый вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему отбора ресурса, содержащую: трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса; защитную трубу, обеспеченную вокруг трубы отбора ресурса и защищающую трубу отбора ресурса; трубу генерации циркуляционного потока, которая обеспечена в форме буквы U на внутренней поверхности защитной трубы и генерирует циркуляционный поток между придонным слоем и защитной трубой; и блок электропитания, который подает электроэнергию на высокочастотный нагреватель, расположенный на полпути в трубе генерации циркуляционного потока. Блок электропитания является топливным элементом, который подает электроэнергию, применяя водород, полученный при проведении реакции ресурсов, отобранных из придонного слоя и высокотемпературного пара.

[0027] Пятнадцатый вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему отбора ресурса, содержащую: трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса; защитную трубу, обеспеченную вокруг трубы отбора ресурса и защищающую трубу отбора ресурса; трубу генерации циркуляционного потока, которая обеспечена в форме буквы U на внутренней поверхности защитной трубы и генерирует циркуляционный поток между придонным слоем и защитной трубой; и блок электропитания, который подает электроэнергию на высокочастотный нагреватель, расположенный на полпути в трубе генерации циркуляционного потока. Когда количество ресурсов, отобранных из придонного слоя, уменьшается, система отбора ресурса делает короче канал циркуляционного потока, изменяя угол подвижных труб, обеспеченных на обоих концах трубы генерации циркуляционного потока, и выбрасывает скоростную струю горячей воды высокого давления или пара высокого давления из подвижных труб к придонному слою.

[0028] Шестнадцатый вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему отбора ресурса, содержащую: трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса; защитную трубу, обеспеченную вокруг трубы отбора ресурса и защищающую трубу отбора ресурса; трубу генерации циркуляционного потока, которая обеспечена в форме буквы U на внутренней поверхности защитной трубы и генерирует циркуляционный поток между придонным слоем и защитной трубой; и блок электропитания, который подает электроэнергию на высокочастотный нагреватель, расположенный на полпути в трубе генерации циркуляционного потока. Когда расход циркуляционного потока уменьшается, система отбора ресурса перемещает осадочную породу в трубе генерации циркуляционного потока в направлении циркуляционного потока посредством вращения спиральной вращающейся лопасти.

[0029] В шестнадцатом варианте осуществления, предпочтительно, перед перемещением защитной трубы в осевом направлении относительно придонного слоя система отбора ресурса подает цементные частицы в придонный слой в двух положениях отверстий трубы генерации циркуляционного потока.

[0030] Семнадцатый вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему отбора ресурса, содержащую: трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса; защитную трубу, обеспеченную вокруг трубы отбора ресурса и защищающую трубу отбора ресурса; и устройство на гибкой НКТ, которое выпускается с вращающегося барабана, расположенного на водной поверхности или внутри защитной трубы, и проходит от внутренней стороны до наружной стороны сквозь боковую стенку защитной трубы. Система отбора ресурса дробит придонный слой с помощью подачи жидких концентратов вспенивающего материала, генерирующего топливный газ, воды высокого давления и воздуха, содержащего кислород, в придонный слой через устройство на гибкой НКТ, генерируя топливный газ в химической реакции генерирующего топливный газ материала и воды высокого давления, смешивая жидкие концентраты вспенивающего материала друг с другом для обеспечения вспенивания жидких концентратов в атмосфере, содержащей топливный газ и воздух, и производя взрывное горение топливного газа, накапливающегося в полостях вспенивающего материала.

[0031] В семнадцатом варианте осуществления, предпочтительно, генерирующий топливный газ материал является частицами карбида, и топливный газ является ацетиленом.

[0032] Восемнадцатый вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему отбора ресурса, содержащую: трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса; защитную трубу, обеспеченную вокруг трубы отбора ресурса и защищающую трубу отбора ресурса; и устройство на гибкой НКТ, которое выпускают с вращающегося барабана, расположенного на водной поверхности или внутри защитной трубы и проходит от внутренней стороны до наружной стороны проходящих сквозь боковую стенку защитной трубы. Система отбора ресурса дробит придонный слой посредством подачи жидких концентратов вспенивающего материала, генерирующего топливный газ материала, воды высокого давления, и воздуха, содержащего кислород, в придонный слой через устройство на гибкой НКТ, генерируя топливный газ с поддержкой разложения придонного слоя с помощью генерирующего топливный газ материала, смешивая жидкие концентраты вспенивающего материала друг с другом для обеспечения вспенивания жидких концентратов в атмосфере, содержащей топливный газ и воздух, и производя взрывное горение топливного газа, накапливающегося в полостях вспенивающего материала.

[0033] В восемнадцатом варианте осуществления, предпочтительно, генерирующий топливный газ материал является метанолом, придонный слой является слоем гидрата метана, и топливный газ является метаном.

[0034] Девятнадцатый вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему отбора ресурса, содержащую: трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса; защитную трубу, обеспеченную вокруг трубы отбора ресурса и защищающую трубу отбора ресурса; и фильтр, который расположен на внутренней поверхности защитной трубы и удаляет осадочную породу, вынутую из придонного слоя. Система отбора ресурса предотвращает замерзание морской воды на поверхности и во внутреннем пространстве фильтра посредством подачи горячей воды высокого давления или пара высокого давления на поверхность фильтра.

[0035] Двадцатый вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему отбора ресурса, содержащую: трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса; защитную трубу, обеспеченную вокруг трубы отбора ресурса и защищающую трубу отбора ресурса; и фильтр, который расположен на внутренней поверхности защитной трубы и удаляет осадочную породу, вынутую из придонного слоя. Система отбора ресурса предотвращает замерзание морской воды на поверхности и во внутреннем пространстве фильтра посредством передачи теплоты горячей воды высокого давления или пара высокого давления в фильтр через средство передачи теплоты на обоих концах в продольном направлении фильтра.

[0036] Двадцать первый вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему отбора ресурса, содержащую: трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса; защитную трубу, обеспеченную вокруг трубы отбора ресурса и защищающую трубу отбора ресурса; трубу генерации циркуляционного потока, которая обеспечена в форме буквы U на внутренней поверхности защитной трубы и генерирует циркуляционный поток между придонным слоем и защитной трубой; и блок электропитания, который подает электроэнергию на высокочастотный нагреватель, расположенный на полпути в трубе генерации циркуляционного потока. Блок электропитания является термоэлектрическим преобразователем, который преобразует теплоту гидрогеотермальной залежи в придонном слое в электроэнергию и подает электроэнергию.

[0037] Двадцать второй вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает систему отбора ресурса, содержащую: трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса; защитную трубу, обеспеченную вокруг трубы отбора ресурса и защищающую трубу отбора ресурса; и фильтр, который расположен на внутренней поверхности защитной трубы и удаляет осадочную породу, вынутую из придонного слоя. Фильтр содержит деталь, полученную складыванием стопкой и сжатием волокнистого металла спутанного, как хлопок. Система отбора ресурса предотвращает замерзание морской воды на поверхности и во внутреннем пространстве фильтра посредством подачи горячей воды высокого давления или пара высокого давления в сквозное отверстие в продольном направлении фильтра.

ЭФФЕКТ ОТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0038] Система отбора ресурса настоящего изобретения может более эффективно отбирать ресурсы из придонного слоя.

Согласно настоящему изобретению, в дополнение к эффекту, описанному выше, система отбора ресурса может стабильно работать непрерывно в течение времени равного или большего чем в прошлом, может более эффективно подавать необходимую энергию, и может иметь уменьшенные габариты.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0039] На фиг. 1 показана блок-схема конфигурации в целом, содержащей систему отбора ресурса в первом варианте осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 2 в продольном сечении схематично показано функционирование устройства отбора ресурса, задающего конфигурацию системы отбора ресурса, показанной на фиг. 1.

На фиг. 3 в части продольного сечения схематично показан фильтр, задающий конфигурацию устройства отбора ресурса, показанного на фиг. 2, и периферия фильтра.

На фиг. 4 показано сечение по линии AA устройства отбора ресурса, показанного на фиг. 2.

На фиг. 5 показано сечение по линии BB устройства отбора ресурса, показанного на фиг. 2.

На фиг. 6 показано сечение по линии CC устройства отбора ресурса, показанного на фиг. 2.

На фиг. 7 показано сечение по линии DD устройства отбора ресурса, показанного на фиг. 2.

На фиг. 8 показано сечение по линии EE устройства отбора ресурса, показанного на фиг. 2.

На фиг. 9 показано схематичное изображение вспенивающего материала, топливного газа и воздуха, подаваемых в придонный слой.

На фиг. 10 в части продольного сечения схематично показано функционирование являющегося примером устройства на гибкой НКТ, задающего конфигурацию устройства отбора ресурса фиг. 2.

На фиг. 11 показано схематичное изображение дробленой частицы.

На фиг. 12(a) в продольном сечении схематично показан являющийся примером фильтр, задающий конфигурацию устройства отбора ресурса фиг. 2. На фиг. 12(b) показано сечение фильтра. На фиг. 12(c) в продольном сечении схематично показана модификация 1 фильтра. На фиг. 12(d) в продольном сечении схематично показана модификация 2 фильтра.

На фиг. 13(a) и 13(b) в продольных сечениях схематично показано перемещение постоянного магнита.

На фиг. 14(a) в продольном сечении схематично показана модификация 3 фильтра, На фиг. 14(b) в сечении показана модификация 3. На фиг. 14(c) в продольном сечении схематично показана модификация 4 фильтра. На фиг. 14(d) в сечении показана модификация 4.

На фиг. 15(a) в части продольного сечения схематично показано функционирование трубы генерации циркуляционного потока, задающей конфигурацию устройства отбора ресурса фиг. 2. На фиг. 15(b) и 15(c) в частях продольных сечений схематично показано перемещение трубы генерации циркуляционного потока.

На фиг. 16(a) в продольном сечении схематично показано являющийся примером блок электропитания, задающий конфигурацию устройства отбора ресурса, показанного на фиг. 2. На фиг. 16(b) в продольном сечении схематично показана модификация 1 части блока электропитания. На фиг. 16(c) в продольном сечении схематично показана модификация 2 блока электропитания.

На фиг. 17 показана блок-схема конфигурации в целом, содержащей систему отбора ресурса второго варианта осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 18(a) в продольном сечении схематично показано функционирование устройства отбора ресурса, задающего конфигурацию системы отбора ресурса фиг. 17. На фиг. 18(b) в части продольного сечения схематично показано функционирование нижней стенки защитной трубы, задающей конфигурацию устройства отбора ресурса фиг. 18(a) и периферия нижней стенки.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0040] Настоящее изобретение подробно описано ниже на основе предпочтительных вариантов осуществления, показанных в прилагаемых чертежах. Система отбора ресурса настоящего изобретения содержит систему отбора ресурса с применением кондуктора, который передает теплоту и ударную волну взрывного горения, обусловленные в широких пределах произведенным взрывом, на месте, где приложено давление морской воды, так называемого, производящего взрывное давление и ударную волну кондуктора. В данной спецификации осадочная порода включает в себя не только землю и песок, но также ил и морскую воду, и горячая вода высокого давления или пар высокого давления, применяемые для предотвращения замерзания и нагрева придонного слоя, содержит не только одно из указанного, но также горячую воду высокого давления, смешанную с паром высокого давления. В данной спецификации одинаковым компонентам присвоены одинаковые ссылочные позиции и значки и исключено дублирующее описание компонентов. Функции устройства отбора ресурса, задающего конфигурацию системы отбора ресурса настоящего изобретения можно применять комбинированно. Когда множество устройств на гибкой НКТ, множество фильтров и множество блоков электропитания применяют в одной системе отбора ресурса, позиции, отличающиеся друг от друга среди примеров и модификаций каждой из них, можно устанавливать в отличающихся положениях и применять в комбинации. Кроме того, все приводные части (для вращения, перемещения в вертикальном направлении, перемещения в горизонтальном направлении, и криволинейного перемещения) устройства отбора ресурса, задающего конфигурацию системы отбора ресурса настоящего изобретения, имеют двигатели, приводимые в действие текучей средой под давлением, такие как гидравлический или пневматический двигатель.

[0041] Вначале описана в целом конфигурация, содержащая систему отбора ресурса, в первом варианте осуществления настоящего изобретения. На фиг. 1 показана блок-схема конфигурации в целом, содержащей систему отбора ресурса в первом варианте осуществления настоящего изобретения.

[0042] В целом конфигурация 10 содержит конструкцию 12, расположенную на водной поверхности, соединительную трубу 14, проходящую вниз от конструкции 12, буровое устройство 16, размещенное в нижнем конце соединительной трубы 14, и устройство 20 отбора ресурса, размещенное между соединительной трубой 14 и буровым устройством 16. Устройство 20 отбора ресурса отбирает ресурсы посредством дробления придонного слоя 18, содержащего слой газовых гидратов, и формирования большого числа трещин 18a. Конструкция 12 содержит бак 12a хранения отобранного ресурса, устройство 12b подачи воды, устройство 12c подачи топливного газа, устройство 12d подачи воздуха, устройство 12e подачи жидкого концентрата вспенивающего материала, устройство 12f подачи токопроводящих частиц, устройство 12g подачи дробленых частиц и устройство 12h подачи цементных частиц.

[0043] Далее описана система отбора ресурса в первом варианте осуществления настоящего изобретения на основе устройства отбора ресурса, задающего конфигурацию системы отбора ресурса. На фиг. 2 в продольном сечении схематично показано функционирование устройства отбора ресурса, задающего конфигурацию системы отбора ресурса показанной на фиг. 1. На фиг. 3 в части продольного сечения схематично показано функционирование фильтра, задающего конфигурацию устройства отбора ресурса, показанного на фиг. 2 и периферия фильтра. На фиг. 4 - 8 показаны сечения по линиям АА - EE устройства отбора ресурса, показанного на фиг. 2.

[0044] Отбор ресурса

Устройство 20 отбора ресурса, задающее конфигурацию системы отбора ресурса настоящего изобретения, содержит трубу отбора ресурса, защитную трубу 22 и фильтр 24. Труба отбора ресурса отправляет ресурсы, отобранные из придонного слоя 18, в бак 12a хранения отобранного ресурса. Защитная труба 22 обеспечена вокруг трубы отбора ресурса и защищает трубу отбора ресурса. Фильтр 24 расположен на внутренней поверхности защитной трубы 22 и удаляет осадочную породу, вынутую из придонного слоя 18. Защитная труба 22 расположена с осевой линией, направленной вертикально относительно водной поверхности. Труба отбора ресурса содержит трубу 26 отбора газа и трубу 28 отбора нефти. Труба 26 отбора газа соединена с камерой 30 хранения газа, обеспеченной выше фильтра 24. Камера 28 хранения нефти соединена с камерой 32 хранения нефти, обеспеченной ниже фильтра 24. Фильтр 24 содержит отверстие 24b отбора ресурса, проходящее сквозь фильтр 24 в продольном направлении. Наряду с пропуском ресурсов через фильтр 24 от наружной стороны к внутренней стороне и достигающих отверстия 24b отбора ресурса, система отбора ресурса настоящего изобретения поднимает газ в камеру 30 хранения газа и спускает нефть в камеру 32 хранения нефти.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения может одновременно отбирать газ и нефть. Поэтому, система отбора ресурса может более эффективно отбирать ресурсы из придонного слоя.

[0045] Дробленый придонный слой 18 перемещается в фильтр 24 через, например, по меньшей мере одно отверстие 22b боковой стенки, проходящее сквозь боковую стенку 22a защитной трубы 22, обеспеченной вокруг трубы отбора ресурса. Труба 26 отбора газа содержит трубу 26а отбора газа, которая отбирает газ с относительно большим удельным весом, такой как бутан, и трубу 26b отбора газа, которая отбирает газ с относительно малым удельным весом, такой как метан. Труба 28 отбора нефти содержит трубу 28а отбора нефти, которая отбирает нефть с относительно большим удельным весом, и трубу 28b отбора нефти, которая отбирает нефть с относительно малым удельным весом. Формы, размеры и количества фильтров 24 и отверстий 24b отбора ресурса особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительно, их формы, размеры, и количества оптимизируют для наиболее эффективного отбора ресурсов.

[0046] Расположение фильтра

Устройство 20 отбора ресурса, задающее конфигурацию системы отбора ресурса настоящего изобретения, содержит трубу отбора ресурса, защитную трубу 22 и фильтр 24. Труба отбора ресурса отправляет ресурсы, отобранные из придонного слоя 18, в бак 12a хранения отобранного ресурса. Защитная труба 22 обеспечена вокруг трубы отбора ресурса и защищает трубу отбора ресурса. Фильтр 24 расположен на внутренней поверхности защитной трубы 22 и удаляет осадочную породу, вынутую из придонного слоя 18. Фильтр 24 содержит множество столбчатых элементов 24a. Элементы 24а установлены по меньшей мере в одном положении относительно продольного направления на заданном интервале в направлении положений по окружности. Труба отбора ресурса настоящего изобретения содержит трубу 26 отбора газа и трубу 28 отбора нефти.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения меньше подвержена одновременным поломкам. Поэтому, система отбора ресурса может стабильно работать непрерывно, длительное время.

[0047] Размер и количество фильтров 24 особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительно, их размер и количество оптимизированы для наиболее эффективного отбора ресурсов. Количество ступеней в продольном направлении фильтра 24 особо не ограничено. Материал элементов 24a особо не ограничен. Вместе с тем, предпочтительным материалом является керамика.

[0048] Предотвращение замерзания фильтра

Устройство 20 отбора ресурса, задающее конфигурацию системы отбора ресурса настоящего изобретения, содержит трубу отбора ресурса, защитную трубу 22 и фильтр 24. Труба отбора ресурса отправляет ресурсы, отобранные из придонного слоя 18, в бак 12a хранения отобранного ресурса. Защитная труба 22 обеспечена вокруг трубы отбора ресурса и защищает трубу отбора ресурса. Фильтр 24 расположен на внутренней поверхности защитной трубы 22 и удаляет осадочную породу, вынутую из придонного слоя 18. Система отбора ресурса настоящего изобретения предотвращает замерзание морской воды на поверхности и во внутреннем пространстве фильтра 24 посредством подачи горячей воды высокого давления или пара высокого давления в сквозное отверстие 24c в продольном направлении фильтра 24. Труба отбора ресурса настоящего изобретения содержит трубу 26 отбора газа и трубу 28 отбора нефти.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения меньше подвержена поломкам. Поэтому, система отбора ресурса может стабильно работать непрерывно, длительное время.

[0049] Во время отбора ресурса горячую воду высокого давления или пар высокого давления для предотвращения замерзания подают из верхней трубы 38d в нижнюю трубу 40d через сквозное отверстие 24c или в противоположном направлении. Горячая вода высокого давления или пар высокого давления подается из устройства 12b подачи воды через нагреватель и насос высокого давления и может являться водой сверхкритического давления. Форма, размер, и количество фильтров 24 особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительно, их форма, размер, и количество оптимизированы для наиболее эффективного отбора ресурсов. Форма, размер, и количество сквозных отверстий 24c особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительно, их форма, размер, и количество оптимизированы для наиболее эффективного производства нагревания. Замерзание морской воды на поверхности и во внутреннем пространстве фильтра 24 можно предотвращать посредством подачи горячей воды высокого давления или пара высокого давления на поверхность фильтра 24 вместо подачи горячей воды высокого давления или пара высокого давления в сквозное отверстие 24c в продольном направлении фильтра 24. Замерзание морской воды на поверхности и во внутреннем пространстве фильтра 24 можно предотвращать посредством передачи теплоты горячей воды высокого давления или пара высокого давления в фильтр 24 через средство передачи теплоты на обоих концах в продольном направлении фильтра 24 вместо подачи горячей воды высокого давления или пара высокого давления в сквозное отверстие 24c в продольном направлении фильтра 24.

[0050] Средство передачи теплоты настоящего изобретения содержит фиксирующую фильтр пластину 58a, центральную направляющую пластину 58b, наружную направляющую пластину 58c и внутреннюю направляющую пластину 58d. Фиксирующая фильтр пластина 58a является пластиной, фиксирующей оба конца в продольном направлении фильтра 24 с обеих сторон. Центральная направляющая пластина 58b является пластиной, направляющей небольшие куски придонного слоя 18, пропущенные через отверстие 22b боковой стенки в фильтр 24, и находится в тепловом контакте с фиксирующей фильтр пластиной 58a. Наружная направляющая пластина 58c является пластиной на наружной стороне центральной направляющей пластины 58b, направляющей небольшие куски аналогичным способом, и находится в тепловом контакте с защитной трубой 22 и центральной направляющей пластиной 58b. Внутренняя направляющая пластина 58d является пластиной на внутренней стороне центральной направляющей пластины 58b, направляющей небольшие куски аналогичным способом, и находится в тепловом контакте с центральной направляющей пластиной 58b. Средство передачи теплоты на одном конце и средство передачи теплоты на другом конце в продольном направлении фильтра 24 можно напрямую нагревать, применяя горячую воду высокого давления или пар высокого давления или можно напрямую нагревать посредством передачи теплоты с защитной трубы 22, нагреваемой горячей водой высокого давления или паром высокого давления.

[0051] Защитная труба с отверстиями боковой стенки

Устройство 20 отбора ресурса, задающее конфигурацию системы отбора ресурса настоящего изобретения, содержит трубу отбора ресурса, защитную трубу 22, фильтр 24 и вентильную трубу 34. Труба отбора ресурса отправляет ресурсы, отобранные из придонного слоя 18, в бак 12a хранения отобранного ресурса. Защитная труба 22 содержит боковую стенку 22a, которая обеспечена вокруг трубы отбора ресурса, и множество отверстий 22b боковой стенки, проходящих сквозь боковую стенку 22a, и защищает трубу отбора ресурса. Фильтр 24 расположен на внутренней поверхности защитной трубы 22 и удаляет осадочную породу, вынутую из придонного слоя 18. Вентильная труба 34 расположена по меньшей мере в одном из вариантов, на наружной стороне защитной трубы 22 и между защитной трубой 22 и фильтром 24 для открытия и закрытия множества отверстий 22b боковой стенки. Система отбора ресурса настоящего изобретения открывает множество отверстий 22b боковой стенки при отборе ресурсов из придонного слоя 18 и закрывает множество отверстий 22b боковой стенки в то время, когда отбор ресурсов не производится. Труба отбора ресурса настоящего изобретения содержит трубу 26 отбора газа и трубу 28 отбора нефти.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения меньше подвержена поломкам. Поэтому, система отбора ресурса может стабильно работать непрерывно, длительное время.

[0052] Часть вентильной трубы 34, расположенная на наружной стороне защитной трубы 22 является наружной вентильной трубой 34a, и часть вентильной трубы 34, расположенная между защитной трубой 22 и фильтром 24 является внутренней вентильной трубой 34b. Каждая из наружной вентильной трубы 34a и внутренней вентильной трубы 34b содержит боковую стенку 34c, множество отверстий 34d боковой стенки, проходящих сквозь боковую стенку 34c, и сквозное отверстие 34e, проходящее в осевом направлении боковой стенки 34c. Когда размер отверстий 34d боковой стенки, по существу, равен размеру отверстий 22b боковой стенки защитной трубы 22, и длина отверстия 34d боковой стенки в направлении по окружности вентильной трубы 34 меньше половины шага в направлении по окружности, отверстия 22b боковой стенки защитной трубы 22 можно закрывать поворотом вентильной трубы 34 на длину отверстий 34d боковой стенки, применяя гидравлический двигатель или пневматический двигатель. Аналогично, когда длина отверстий 34d боковой стенки, в осевом направлении вентильной трубы 34 меньше половины шага в осевом направлении, отверстия 22b боковой стенки защитной трубы 22 можно закрывать, перемещая вентильную трубу 34 в осевом направлении на длину отверстий 34d боковой стенки, применяя гидравлический двигатель или пневматический двигатель. Формы, размеры и количества отверстий 22b боковой стенки и отверстий 34d боковой стенки особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительно, их формы, размеры и количества оптимизируют для наиболее эффективного отбора ресурсов. Материалы защитной трубы 22 и вентильной трубы 34 особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительными материалами являются черный металл или нержавеющая сталь.

[0053] Условия открытия

Система отбора ресурса настоящего изобретения может открывать множество отверстий 22b боковой стенки после подъема давления на внутренней стороне защитной трубы 22 до давления одинакового с давлением придонного слоя 18 на наружной стороне защитной трубы 22.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения меньше подвержена поломкам. Поэтому, система отбора ресурса может стабильно работать непрерывно, длительное время.

[0054] Предотвращение замерзания защитной трубы

Система отбора ресурса настоящего изобретения может предотвращать замерзание морской воды между защитной трубой 22 и вентильной трубой 34 и в множестве отверстий 22b боковой стенки посредством подачи горячей воды высокого давления или пара высокого давления в сквозное отверстие 22c или спиральное сквозное отверстие в осевом направлении боковой стенки 22a защитной трубы 22.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения меньше подвержена поломкам. Поэтому, система отбора ресурса может стабильно работать непрерывно, длительное время.

[0055] Во время отбора ресурса горячую воду высокого давления или пар высокого давления для предотвращения замерзания подают из верхней трубы 38в нижнюю трубу 40а через сквозное отверстие 22c или в противоположном направлении. Горячая вода высокого давления или пар высокого давления подается из устройства 12b подачи воды через нагреватель и насос высокого давления и может являться водой сверхкритического давления. Спиральное сквозное отверстие можно конфигурировать способом, в котором заполняют воском множество тонких трубок, закрывают с обоих концов тонкие трубки, заряжают взрывчатое вещество (ВВ) вокруг тонких трубок, и воспламеняют ВВ, и сваривают тонкие трубки друг с другом взрывным ударом. Форма, размер, и количество сквозных отверстий 22c особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительно, их форма, размер, и количество оптимизированы для наиболее эффективного производства нагревания.

[0056] Предотвращения замерзания вентильной трубы

Система отбора ресурса настоящего изобретения может предотвращать замерзание морской воды между защитной трубой 22 и вентильной трубой 34 и в множестве отверстий 34d боковой стенки посредством подачи горячей воды высокого давления или пара высокого давления в сквозное отверстие 34e или спиральное сквозное отверстие в осевом направлении боковой стенки 34c вентильной трубы 34.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения меньше подвержена поломкам. Поэтому, система отбора ресурса может стабильно работать непрерывно, длительное время.

[0057] Во время отбора ресурса горячую воду высокого давления или пар высокого давления для предотвращения замерзания подают из верхней трубы 38в нижнюю трубу 40а через сквозное отверстие 34e или в противоположном направлении. Горячая вода высокого давления или пар высокого давления подается из устройства 12b подачи воды через нагреватель и насос высокого давления, и может являться водой сверхкритического давления. Форма, размер, и количество сквозных отверстий 34e особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительно, форма, размер, и количество сквозных отверстий 34e оптимизированы для наиболее эффективного производства нагрева.

[0058] Предварительное покрытие

Система отбора ресурса настоящего изобретения может снабжать покрытием фильтр 24, при условии, когда покровное вещество смешивается в воде высокого давления и множество отверстий 22b боковой стенки закрыты, посредством подачи воды высокого давления, смешанной с покровным веществом в одном направлении с направлением, в котором ресурсы проходят в фильтр 24 когда ресурсы отбирают.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения меньше подвержена поломкам. Поэтому, система отбора ресурса может стабильно работать непрерывно, длительное время.

[0059] Во время создания предварительного покрытия перед отбором ресурса воду высокого давления, смешанную с покровным веществом, подают из верхней трубы 38b в нижнюю трубу 40d или из нижней трубы 40b в верхнюю трубу 38d. Воду высокого давления подают из устройства 12b подачи воды через насос высокого давления. Покровное вещество подают из бака 36 хранения. Материалом покровного вещества является диатомовая земля или диатомовая земля с порошком магнитной оболочки.

[0060] Обратная очистка

Система отбора ресурса настоящего изобретения может очищать внутреннее пространство фильтра 24, при условии, когда множество отверстий 22b боковой стенки закрыты, посредством подачи воды высокого давления в направлении противоположном направлению, в котором ресурсы проходят в фильтре 24, когда ресурсы отбирают.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения меньше подвержена поломкам. Поэтому, система отбора ресурса может стабильно работать непрерывно, длительное время.

[0061] Во время обратной очистки после отбора ресурса воду высокого давления подают из верхней трубы 38d в нижнюю трубу 40b или из нижней трубы 40d в верхнюю трубу 38b. Воду высокого давления подают из устройства 12b подачи воды через насос высокого давления.

[0062] Орошение

Система отбора ресурса настоящего изобретения может, кроме того, очищать поверхность фильтра 24, при условии, когда множество отверстий 22b боковой стенки закрыты, посредством подачи горячей воды высокого давления или пара высокого давления на поверхность фильтра 24.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения меньше подвержена поломкам. Поэтому, система отбора ресурса может стабильно работать непрерывно, длительное время.

[0063] Во время обратной очистки после отбора ресурса, кроме того, горячую воду высокого давления или пар высокого давления для орошения подают из верхней трубы 38c в нижнюю трубу 40b или из нижней трубы 40c в верхнюю трубу 38b. Горячая вода высокого давления или пар высокого давления подается из устройства 12b подачи воды через нагреватель и насос высокого давления, и может являться водой сверхкритического давления. Здесь вода сверхкритического давления означает воду при условии, когда температура и давление, соответственно, превышают критическую температуру 374°C и критическое давление 22,1 МПа.

[0064] Устройство 20 отбора ресурса, кроме того, содержит центральную трубу 42, расположенную в центре. Центральная труба 42 содержит трубу 42a подачи воды для охлаждения бурового устройства 16, трубу 42b возврата охлаждающей воды, трубу 42c подачи воздуха внутрь устройства 20 отбора ресурса, трубу 42d отвода отработанного газа из устройства 20 отбора ресурса, трубу 42e кожуха трубной разводки для размещения труб для газа, жидкости и твердых частиц, необходимых устройству 20 отбора ресурса, и трубу 42f кожуха электрической разводки для размещения электрических проводов, необходимых устройству 20 отбора ресурса. Центральная труба 42 не ограничена шеститрубной конфигурацией и может иметь конфигурацию, в которой пять независимых труб размещены внутри одной трубы. Бак 36 хранения устройства 20d отбора ресурса может дополнительно содержать соответствующие зоны для временного хранения воды, топливного газа, жидких концентратов вспенивающего материала, токопроводящих частиц, дробленых частиц и цементных частиц.

[0065] Вспомогательная защитная труба

Устройство 20 отбора ресурса, задающее конфигурацию системы отбора ресурса настоящего изобретения, может дополнительно содержать вспомогательную защитную трубу 44, вспомогательный фильтр 46 и вспомогательную вентильную трубу 48. Вспомогательная защитная труба 44 содержит вспомогательную боковую стенку 44a, расположенную на внутренней стороне фильтра 24, и множество отверстий 44b вспомогательной боковой стенки, проходящих сквозь вспомогательную боковую стенку 44a. Вспомогательный фильтр 46 расположен на внутренней поверхности вспомогательной защитной трубы 44 и удаляет осадочную породу, вынутую из придонного слоя 18. Вспомогательная вентильная труба 48 расположена по меньшей мере в одном варианте между фильтром 24 и вспомогательной защитной трубой 44 и между вспомогательной защитной трубой 44 и вспомогательным фильтром 46 для открытия и закрытия множества отверстий 44b вспомогательной боковой стенки.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения меньше подвержена одновременным поломкам. Поэтому, система отбора ресурса может стабильно работать непрерывно, длительное время.

[0066] Система отбора ресурса настоящего изобретения открывает множество отверстий 44b вспомогательной боковой стенки при отборе ресурсов из придонного слоя 18 и закрывает множество отверстий 44b вспомогательной боковой стенки в то время, когда отбор ресурсов не производится. Часть вспомогательной вентильной трубы 48, расположенная между фильтром 24 и вспомогательной защитной трубой 44 является вспомогательной наружной вентильной трубой 48a. Часть вспомогательной вентильной трубы 48, расположенная между вспомогательной защитной трубой 44 и вспомогательным фильтром 46, является вспомогательной внутренней вентильной трубой 48b. Каждая из вспомогательной наружной вентильной трубы 48a и вспомогательной внутренней вентильной трубы 48b содержит вспомогательную боковую стенку 48c, множество отверстий 48d вспомогательной боковой стенки, проходящих сквозь вспомогательную боковую стенку 48c, и вспомогательное сквозное отверстие 48e в осевом направлении вспомогательной боковой стенки 48c. Когда размер отверстий 48d вспомогательной боковой стенки, по существу, равен размеру отверстий 44b вспомогательной боковой стенки вспомогательной защитной трубы 44, и длина отверстий 48d вспомогательной боковой стенки в направлении по окружности вспомогательной вентильной трубы 48 меньше половины шага в направлении по окружности, отверстия 44b вспомогательной боковой стенки вспомогательной защитной трубы 44 можно закрывать поворотом вспомогательной вентильной трубы 48 на длину отверстий 48d вспомогательной боковой стенки, применяя гидравлический двигатель или пневматический двигатель. Аналогично, когда длина отверстий 48d вспомогательной боковой стенки в осевом направлении вспомогательной вентильной трубы 48 меньше половины шага в осевом направлении, отверстия 44b вспомогательной боковой стенки вспомогательной защитной трубы 44 можно закрывать, перемещая вспомогательный вентильную трубу 48 в осевом направлении на длину отверстий 48d вспомогательной боковой стенки, применяя гидравлический двигатель или пневматический двигатель. Формы, размеры и количества отверстий 44b вспомогательной боковой стенки и отверстий 48d вспомогательной боковой стенки особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительно, их формы, размеры и количества оптимизированы для наиболее эффективного отбора ресурсов. Материалы вспомогательной защитной трубы 44 и вспомогательный вентильная труба 48 особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительными материалами являются черный металл или нержавеющая сталь.

[0067] Система отбора ресурса настоящего изобретения может предотвращать замерзание морской воды между вспомогательной защитной трубой 44 и вспомогательной вентильной трубой 48, а также в множестве отверстий 44b вспомогательной боковой стенки посредством подачи горячей воды высокого давления или пара высокого давления в вспомогательное сквозное отверстие 44c или спиральное сквозное отверстие в осевом направлении вспомогательной боковой стенки 44a вспомогательной защитной трубы 44. Во время отбора ресурса горячую воду высокого давления или пар высокого давления для предотвращения замерзания подают из верхней трубы 38а в нижнюю трубу 40а через вспомогательное сквозное отверстие 44c или в противоположном направлении. Горячая вода высокого давления или пар высокого давления подается из устройства 12b подачи воды через нагреватель и насос высокого давления, и может являться водой сверхкритического давления. Форма, размер, и количество вспомогательных сквозных отверстий 44c особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительно, их форма, размер и количество оптимизированы для наиболее эффективного производства нагревания.

[0068] Система отбора ресурса настоящего изобретения может предотвращать замерзание морской воды между вспомогательной защитной трубой 44 и вспомогательной вентильной трубой 48, а также в множестве отверстий 48d вспомогательной боковой стенки посредством подачи горячей воды высокого давления или пара высокого давления в вспомогательное сквозное отверстие 48e или спиральное сквозное отверстие в осевом направлении вспомогательной боковой стенки 48c вспомогательной вентильной трубы 48. Во время отбора ресурса горячую воду высокого давления или пар высокого давления для предотвращения замерзания подают из верхней трубы 38а в нижнюю трубу 40а через вспомогательное сквозное отверстие 48e или в противоположном направлении. Горячая вода высокого давления или пар высокого давления подается из устройства 12b подачи воды через нагреватель и насос высокого давления, и может являться водой сверхкритического давления. Форма, размер, и количество вспомогательных сквозных отверстий 48e особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительно, их форма, размер, и количество оптимизированы для наиболее эффективного производства нагревания.

[0069] Вспомогательная защитная труба 44 расположена с осевой линией, направленной вертикально относительно водной поверхности. Труба отбора ресурса содержит вспомогательную трубу 50 отбора газа и вспомогательную трубу 52 отбора нефти. Вспомогательная труба 50 отбора газа соединена с вспомогательной камерой 54 хранения газа, обеспеченной выше вспомогательного фильтра 46. Вспомогательная труба 52 отбора нефти соединена с вспомогательной камерой 56 хранения нефти, обеспеченной ниже вспомогательного фильтра 46. Вспомогательный фильтр 46 содержит вспомогательное отверстие 46b отбора ресурса проходящее сквозь вспомогательный фильтр 46 в продольном направлении. При пропуске ресурсов через вспомогательный фильтр 46 от наружной стороны к внутренней стороне и достижении ими вспомогательного отверстия 46b отбора ресурса система отбора ресурса настоящего изобретения поднимает газ в вспомогательную камеру 54 хранения газа и спускает нефть в вспомогательную камеру хранения нефти 56.

[0070] Вспомогательная труба 50 отбора газа содержит вспомогательную трубу 50а отбора газа с относительно большим удельным весом, такого как метан, и вспомогательную трубу 50b отбора газа с относительно малым удельным весом, такого как бутан. Вспомогательная труба 52 отбора нефти содержит вспомогательную трубу 52а отбора нефти с относительно большим удельным весом и вспомогательную трубу 52b отбора нефти с относительно малым удельным весом. Формы, размеры и количества вспомогательных фильтров 46 и вспомогательных отверстий 46b отбора ресурса особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительно, их формы, размеры и количества оптимизированы для наиболее эффективного отбора ресурсов.

[0071] Вспомогательный фильтр 46 содержит множество столбчатых вспомогательный элементов 46a. Вспомогательные элементы 46а расположены по меньшей мере в одном положении относительно продольного направления на заданном интервале в направлении положений по окружности. Размер и количество вспомогательных фильтров 46 особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительно, их размер и количество оптимизированы для наиболее эффективного отбора ресурсов. Количество ступеней в продольном направлении вспомогательного фильтра 46 особо не ограничено. Материал вспомогательных элементов 46a особо не ограничен. Вместе с тем, предпочтительно, материал является керамикой.

[0072] Система отбора ресурса настоящего изобретения предотвращает замерзание морской воды на поверхности и внутри вспомогательного фильтра 46 посредством подачи горячей воды высокого давления или пара высокого давления в вспомогательное сквозное отверстие 46c в продольном направлении вспомогательного фильтра 46. Во время отбора ресурса горячую воду высокого давления или пар высокого давления для предотвращения замерзания подают из верхней трубы 38d в нижнюю трубу 40d через вспомогательное сквозное отверстие 46c или в противоположном направлении. Горячая вода высокого давления или пар высокого давления подается из устройства 12b подачи воды через нагреватель и насос высокого давления и может являться водой сверхкритического давления. Форма, размер, и количество вспомогательных сквозных отверстий 46c особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительно, их форма, размер, и количество оптимизированы для наиболее эффективного производства нагревания.

[0073] Далее описаны пример устройства на гибкой НКТ, задающего конфигурацию устройства отбора ресурса, и вспенивающий материал. На фиг. 9 показано схематичное изображение вспенивающего материала, топливного газа и воздуха, подаваемых в придонный слой. На фиг. 10 в части продольного сечения схематично показано функционирование являющегося примером устройства на гибкой НКТ, задающего конфигурацию устройства отбора ресурса, показанного на фиг. 2.

[0074] Устройство на гибкой НКТ, вспенивающий материал и топливный газ

Устройство 20 отбора ресурса, задающее конфигурацию системы отбора ресурса настоящего изобретения, содержит трубу отбора ресурса, защитную трубу 22 и устройство 60 на гибкой НКТ. Труба отбора ресурса отправляет ресурсы, отобранные из придонного слоя 18, в бак 12a хранения отобранного ресурса. Защитная труба 22 обеспечена вокруг трубы отбора ресурса и защищает трубу отбора ресурса. Устройство 60 на гибкой НКТ выпускается посредством выпускающего устройства 64 с вращающегося барабана 62, расположенного на водной поверхности или внутри защитной трубы 22, и проходит от внутренней стороны до наружной стороны сквозь боковую стенку 22a защитной трубы 22. Система отбора ресурса настоящего изобретения дробит придонный слой 18 с помощью подачи жидких концентратов вспенивающего материала, генерации топливного газа и подачи воздуха, содержащего кислород, в придонный слой 18 через устройство 60 на гибкой НКТ, смешивания жидких концентратов вспенивающего материала друг с другом для обеспечения вспенивания жидких концентратов в атмосфере, содержащей топливный газ 66a и воздух 66b, и взрывного горения топливного газа 66а, накапливающегося в полостях вспенивающего материала 66c. Труба отбора ресурса настоящего изобретения содержит трубу 26 отбора газа и трубу 28 отбора нефти.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения может нагревать придонный слой в широких пределах за короткое время. Поэтому, система отбора ресурса может более эффективно отбирать ресурсы из придонного слоя.

[0075] Посредством взрывного горения топливного газа 66а, накапливающегося в полостях вспенивающего материала 66c, возможно формирование в придонном слое 18 трещин 18a для более эффективного отбора ресурсов из придонного слоя 18. Устройство 60 на гибкой НКТ является примером такого устройства и содержит небольшое буровое устройство на своем дальнем конце. Устройство 60 на гибкой НКТ может содержать на внутренней поверхности трубу отбора ресурсов, выходящих высокоскоростной струей из трещины 18a. Количество устройств 60 на гибкой НКТ особо не ограничено если, возможно размещение устройства 60 на гибкой НКТ на внутренней поверхности устройства 20 отбора ресурса. Жидкие концентраты вспенивающего материала можно сохранить посредством размещения на внутренней поверхности бака 36 хранения, зоне для временного хранения жидких концентратов. Вспенивающий материал особо не ограничен. Вместе с тем, когда применяется пенополиуретан, предпочтительным является вспенивающий материал, содержащий две жидкости из полиизоцианата и полиола, как жидкие концентраты. Когда применяется кремнийорганический пенопласт, предпочтительным является вспенивающий материал, содержащий две жидкости из жидкого органического кремния двухкомпонентного типа, как жидких концентратов, и формируемый, после смешивания с перемешиванием двух жидкостей и вспенивания двух жидкостей. Кроме того, можно применять другой вспениваемый полимер. Материал топливного газа 66a особо не ограничен. Вместе с тем, предпочтительно, материал является газом, таким как метан, этан, пропан или бутан. В качестве топливного газа 66a, можно применять газ, отобранный из придонного слоя 18. Отмечаем, что топливный газ 66a и воздух 66b на фиг. 9 схематично показаны, как отличающиеся сферические тела. Вместе с тем, поскольку топливный газ 66a и воздух 66b подаются в полость вспенивающего материала 66c, как смешанный газ, топливный газ 66a и воздух 66b не разделяют. Способ нагнетания текучей среды с высокой температурой, такой как водяной пар или горячая вода, в слой гидрата метана и разложение гидрата метана называют “способом нагрева” или “ способом термической стимуляции”.

[0076] Придонный слой 18 можно дробить с помощью подачи, вместо топливного газа 66a, например, частиц карбида (карбида кальция) и воды высокого давления, как материалов для генерирования топливного газа, генерирующих ацетилен, как топливный газ в химической реакции частиц карбида и воды высокого давления, и взрывного горения ацетилена, накапливающегося в полостях вспенивающего материала 66c. Водород, как топливный газ, можно генерировать в реакции калия, кальция или натрия и холодной воды, реакции магния и горячей воды, реакции алюминия, цинка или железа и высокотемпературного водяного пара или т.п. Придонный слой 18 можно дробить с помощью подачи вместо топливного газа 66a, например, метанола и воды высокого давления, как материалов для генерирования топливного газа, генерирования метанового газа, как топливного газа с поддержкой разложения придонного слоя, то есть, слоя гидрата метана метанолом, и взрывного горения метанового газа, накапливающегося в полостях вспенивающего материала 66c. Способ смешивания ингибитора, такого как метанол или соль, которая содействует разложению гидрата метана с водой, и нагнетания ингибитора в слой гидрата метана называют “ингибиторным способом” или “ способом нагнетания ингибитора”.

[0077] Смесительная камера

Устройство 60 на гибкой НКТ может включать в себя стенку 70 цилиндрической трубы, отверстие 72 и смесительную камеру 74. Отверстие 72 обеспечено в стенке 70 трубы. Смесительная камера 74 обеспечена на внутренней стороне отверстия 72. Система отбора ресурса настоящего изобретения смешивает жидкие концентраты вспенивающего материала друг с другом в смесительной камере 74 и затем подает смесь жидких концентратов в зону между придонным слоем 18 и наружной поверхностью стенки 70 трубы через отверстие 72 вместе с топливным газом 66a и воздухом 66b.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения может нагревать придонный слой в широких пределах за короткое время. Поэтому, система отбора ресурса может более эффективно отбирать ресурсы из придонного слоя.

[0078] Стенка 70 трубы устройства 60 на гибкой НКТ образована сварной стальной трубой и изготовлена с сварным швом, выполненным в продольном направлении трубы при изгибе по окружности стальной пластины для придания трубчатой формы с непрерывным прокатыванием. Когда длина недостаточна, стальную пластину соединяют несимметричной сваркой для наклонного отрезания и сварки концевой стороны стальной пластины. Топливный газ 66a подают из устройства 12c подачи топливного газа в смесительную камеру 74 через трубу 68a подачи топливного газа. Воздух 66b подают из устройства 12d подачи воздуха в смесительную камеру 74 через трубу 42c подачи воздуха и трубу 68b подачи воздуха. Жидкие концентраты вспенивающего материала подают из устройства 12e подачи жидкого концентрата вспенивающего материала в смесительную камеру 74 через трубу 68с подачи жидкого концентрата вспенивающего материала. Когда подают частицы карбида (карбида кальция) и воды высокого давления вместо подачи топливного газа 66a, частицы карбида подают из устройства 12c подачи топливного газа в смесительную камеру 74 через трубу 68a подачи топливного газа, и воду высокого давления подают из устройства 12b подачи воды в смесительную камеру 74 через трубу 68e подачи воды высокого давления и насос высокого давления. Когда метанол и воду высокого давления подают вместо подачи топливного газа 66a, метанол подают из устройства 12c подачи топливного газа в смесительную камеру 74 через трубу 68a подачи топливного газа, и воду высокого давления подают из устройства 12b подачи воды в смесительную камеру 74 через трубу 68e подачи воды высокого давления и насос высокого давления. Форма отверстия 72 особо не ограничена если жидкие концентраты вспенивающего материала после смешивания могут проходить через отверстие 72. Размер и количество отверстий 72 особо не ограничены, если прочность наружной стенки 70 трубы достаточна. Форма смесительной камеры 74 особо не ограничена если жидкие концентраты вспенивающего материала могут смешиваться друг с другом в смесительной камере 74. Размер и количество смесительных камер 74 особо не ограничены, если устройства 60 на гибкой НКТ имеют достаточную прочность.

[0079] Провод воспламенения

Вспенивающий материал 66c, образованный смешиванием жидких концентратов вспенивающего материала друг с другом, может содержать токопроводящие частицы 66d, например, из токопроводящего металла или углеродных нанотрубок. Система отбора ресурса настоящего изобретения может воспламенять топливный газ 66а, накопившийся в полости вспенивающего материала 66c, или топливный газ, генерируемый вместо топливного газа 66а, посредством пропуска тока высокого напряжения между токопроводящим вспенивающим материалом 66c, и проводом 68g воспламенения, открытым наружу на стенке 70 трубы или в смесительную камеру 74 и электрически изолированным.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения может нагревать придонный слой в широких пределах за короткое время. Поэтому, система отбора ресурса может более эффективно отбирать ресурсы из придонного слоя.

[0080] Токопроводящие частицы 66d подают из устройства подачи токопроводящих частиц 12f в смесительную камеру 74 через трубу 68d подачи токопроводящих частиц. Токопроводящие частицы 66d можно сохранять, размещая на внутренней поверхности бака 36 хранения, зоне для временного хранения токопроводящих частиц 66d.

[0081] Свеча воспламенения

Система отбора ресурса настоящего изобретения может воспламенять топливный газ 66а накопившийся в полости вспенивающего материала 66c или топливный газ, генерируемый вместо топливного газа 66а, применяя ток высокого напряжения в свече воспламенения (не показано) обеспеченной в наружной поверхности стенке 70 трубы или в смесительной камере 74.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения может нагревать придонный слой в широких пределах за короткое время. Поэтому, система отбора ресурса может более эффективно отбирать ресурсы из придонного слоя.

[0082] Очистка смесительной камеры

Система отбора ресурса настоящего изобретения может очищать смесительную камеру 74, применяя по меньшей мере одно из воды высокого давления и воздуха высокого давления.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения может нагревать придонный слой в широких пределах за короткое время. Поэтому, система отбора ресурса может более эффективно отбирать ресурсы из придонного слоя.

[0083] Воду высокого давления подают из устройства 12b подачи воды в смесительную камеру 74 через трубу 68e подачи воды высокого давления и насос высокого давления. Воздух высокого давления подают из устройства 12d подачи воздуха в смесительную камеру 74 через трубу 68f подачи воздуха высокого давления и насос высокого давления.

[0084] Далее описана модификация устройства на гибкой НКТ, задающего конфигурацию устройства отбора ресурса.

Защитная труба с отверстиями боковой стенки устройства на гибкой НКТ

Устройство 20 отбора ресурса, задающее конфигурацию системы отбора ресурса настоящего изобретения, содержит трубу отбора ресурса, защитную трубу 22 и устройство на гибкой НКТ. Труба отбора ресурса отправляет ресурсы, отобранные из придонного слоя 18, в бак 12a хранения отобранного ресурса. Защитная труба 22 обеспечена вокруг трубы отбора ресурса и защищает трубу отбора ресурса. Устройство на гибкой НКТ выпускается выпускающим устройством 64 с вращающегося барабана 62, расположенного на водной поверхности или внутри защитной трубы 22, и проходит от внутренней стороны до наружной стороны сквозь боковую стенку 22a защитной трубы 22. Устройство на гибкой НКТ содержит дополнительную трубу отбора ресурса, дополнительную защитную трубу, дополнительный фильтр и дополнительную вентильную трубу. Дополнительная труба отбора ресурса отправляет ресурсы, отобранные из придонного слоя 18, в трубу отобранных ресурсов. Дополнительная защитная труба содержит дополнительную боковую стенку, обеспеченную вокруг дополнительной трубы отбора ресурса, и множество отверстий дополнительной боковой стенки, проходящих сквозь дополнительную боковую стенку и защищает дополнительную трубу отбора ресурса. Дополнительный фильтр расположен на внутренней поверхности дополнительной защитной трубы и удаляет осадочную породу, вынутую из придонного слоя 18. Дополнительная вентильная труба расположена по меньшей мере на одном, наружной стороне дополнительной защитной трубы и между дополнительным фильтром и дополнительным фильтром для открытия и закрытия множества отверстий дополнительной боковой стенки.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения может отбирать ресурсы из придонного слоя в широких пределах. Поэтому, система отбора ресурса может более эффективно отбирать ресурсы из придонного слоя.

[0085] Система отбора ресурса настоящего изобретения открывает множество отверстий дополнительной боковой стенки при отборе ресурсов из придонного слоя 18 и закрывает множество отверстий дополнительной боковой стенки в то время, когда отбор ресурсов не производится. Труба отбора ресурса настоящего изобретения содержит трубу 26 отбора газа и трубу 28 отбора нефти. Дополнительная труба отбора ресурса, дополнительная защитная труба и дополнительная вентильная труба являются стальными трубами, сваренными аналогично наружной стенке 70 трубы.

[0086] Расположение устройства на гибкой НКТ

Множество устройств на гибкой НКТ устройства 20 отбора ресурса, задающего конфигурацию системы отбора ресурса настоящего изобретения, можно установить по меньшей мере в одном положении относительно осевого направления защитной трубы 22 на заданном интервале в направлении положений по окружности.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения может отбирать ресурсы из придонного слоя в широких пределах. Поэтому, система отбора ресурса может более эффективно отбирать ресурсы из придонного слоя.

[0087] Количество устройств 60 на гибкой НКТ особо не ограничено если устройство 60 на гибкой НКТ можно разместить на внутренней поверхности устройства 20 отбора ресурса.

[0088] Далее описаны дробленые частицы, создающие конфигурацию системы отбора ресурса в первом варианте осуществления настоящего изобретения. На фиг. 11 показано схематичное изображение дробленой частицы.

Дробленые частицы

Устройство 20 отбора ресурса, задающее конфигурацию системы отбора ресурса настоящего изобретения, содержит трубу подачи воды высокого давления и трубу отбора ресурса. Труба подачи воды высокого давления подает воду высокого давления в придонный слой 18 для отбора ресурсов из придонного слоя 18. Труба отбора ресурса отправляет ресурсы, отобранные из придонного слоя 18, в бак 12a хранения отобранного ресурса. Система отбора ресурса настоящего изобретения смешивает дробленые частицы 80 в воде высокого давления в трубе подачи воды высокого давления и дробит придонный слой 18 водой высокого давления, смешанной с дроблеными частицами 80. Дробленые частицы 80 получают, покрывая снаружи цементную частицу 82 по порядку оболочкой 84 с медленным тепловыделением, расширяющейся оболочкой 86 и оболочкой 88 с быстрым тепловыделением. Оболочку 84 с медленным тепловыделением получают микроволновым спеканием материала, который абсорбирует влагу воды высокого давления и генерирует тепло. Расширяющаяся оболочка 86 образована материалом, который абсорбирует влагу воды высокого давления и расширяется. Оболочку 88 с быстрым тепловыделением получают микроволновым спеканием одинакового материала с оболочкой 84 с медленным тепловыделением за меньшее время чем оболочку 84 с медленным тепловыделением или не выполняя микроволнового спекания материала. Труба отбора ресурса настоящего изобретения содержит трубу 26 отбора газа и трубу 28 отбора нефти.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения может нагревать придонный слой в широких пределах за короткое время. Поэтому, система отбора ресурса может более эффективно отбирать ресурсы из придонного слоя.

[0089] Труба подачи воды высокого давления настоящего изобретения соединена с устройством 12b подачи воды через насос высокого давления. Дробленые частицы 80 подают из устройства 12g подачи дробленых частиц. Посредством расширения с использованием расширяющейся оболочки 86, небольших полостей придонного слоя 18, генерируемых с использованием оболочки 88 с быстрым тепловыделением и оболочки 84 с медленным тепловыделением, в придонном слое 18 можно формировать трещины 18a для более эффективно отбора ресурсов из придонного слоя 18. Оболочка 88 с быстрым тепловыделением является тепловыделяющей оболочкой для генерирования теплоты за время, приблизительно, от нескольких минут до нескольких часов и растапливания льда из морской воды. Оболочка 84 с медленным тепловыделением является тепловыделяющей оболочкой для генерирования теплоты за время, приблизительно, от нескольких дней до нескольких недель и плавления твердых ресурсов, таких как слой газовых гидратов. Дробленые частицы 80 можно хранить, размещая на внутренней поверхности бака 36 хранения, зоне для временного хранения дробленых частиц 80. Дробленые частицы 80 можно подавать в придонный слой, применяя устройство 60 на гибкой НКТ. В таком случае дробленые частицы 80 можно смешивать в воде высокого давления в трубе 68е подачи воды высокого давления. Оболочка 84 с медленным тепловыделением и оболочка 88 с быстрым тепловыделением особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительно, оболочка 84 с медленным тепловыделением и оболочка 88 с быстрым тепловыделением являются генерирующими теплоту оболочками, которые обуславливают при контакте порошка черного металла с воздухом и окислении химическую реакцию с генерированием теплоты, или генерирующими теплоту оболочками, которые обуславливают реакцию оксида кальция и воды, генерирующую гидроксид кальция и обуславливают использование тепловой энергии, генерируемой в это время, и водного раствора щелочи, в качестве инициаторов реакции алюминия и гидроксида кальция. Расширяющаяся оболочка 86 особо не ограничена. Вместе с тем, предпочтительно, расширяющаяся оболочка 86 является расширяющейся оболочкой, полученной дроблением спеченного компаунда, содержащего известь, гипс и боксит, как основных компонентов, с подходящим распределением частиц по крупности в варианте, где оксид кальция и вода вступают в реакцию, дающую гидроксид кальция, причем расширяющаяся оболочка 86 является частицей гидроксида кальция, подлежащей расширению.

[0090] Далее описано выбрасывающее осадочную породу устройство, задающее конфигурацию устройства отбора ресурса.

Выбрасывание осадочной породы

Устройство 20 отбора ресурса, задающее конфигурацию системы отбора ресурса настоящего изобретения, содержит трубу отбора ресурса, защитную трубу 22 и фильтр 24. Труба отбора ресурса отправляет ресурсы, отобранные из придонного слоя 18, в бак 12a хранения отобранного ресурса. Защитная труба 22 обеспечена вокруг трубы отбора ресурса и защищает трубу отбора ресурса. Фильтр 24 расположен на внутренней поверхности защитной трубы 22 и удаляет осадочную породу, вынутую из придонного слоя 18. Система отбора ресурса настоящего изобретения выталкивает, применяя насос высокого давления, осадочную породу, удаленную фильтром 24, из отверстия боковой стенки 22a защитной трубы 22 к придонному слою 18. Труба отбора ресурса настоящего изобретения содержит трубу 26 отбора газа и трубу 28 отбора нефти.

Благодаря принятию такой конфигурации, в системе отбора ресурса настоящего изобретения осадочная порода не хранится. Поэтому можно уменьшить габариты системы отбора ресурса.

[0091] Устройство 20 отбора ресурса содержит выбрасывающее осадочную породу устройство 90. Выбрасывающее осадочную породу устройство 90 содержит осевой насос, который вращает спиральные лопасти для перемещения осадочной породы, удаленной фильтром, 24 в направлении боковой стенки 22a защитной трубы 22, и насос высокого давления, который выталкивает осадочную породу из отверстия боковой стенки 22a защитной трубы 22 к придонному слою 18. Спиральные лопасти приводит в действие гидравлический двигатель или пневматический двигатель. Выбрасывающее осадочную породу устройство 90 может выбрасывать излишек покровного вещества вместе с осадочной породой. Предпочтительно, система отбора ресурса настоящего изобретения смешивает цементные частицы в осадочной породе перед выбрасыванием осадочной породы. Тип насоса высокого давления особо не ограничен. Вместе с тем, плунжерный насос является предпочтительным по условиям давления для выталкивания осадочной породы. Количество выбрасывающих осадочную породу устройств 90 особо не ограничено, если выбрасывающие осадочную породу устройства 90 можно размещать на внутренней поверхности устройства 20 отбора ресурса.

[0092] Далее описан фильтр, задающий конфигурацию устройства отбора ресурса. На фиг. 12(a) в продольном сечении схематично показан являющийся примером фильтр, задающий конфигурацию устройства отбора ресурса фиг. 2. На фиг. 12(b) показано сечение фильтра. На фиг. 12(c) в продольном сечении схематично показана модификация 1 фильтра. На фиг. 12(d) в продольном сечении схематично показана модификация 2 фильтра. На фиг. 13(a) и фиг. 13(b) в продольных сечениях схематично показаны перемещения постоянного магнита. На фиг. 14(a) в продольном сечении схематично показана модификация 3 фильтра. На фиг. 14(b) в сечении показана модификация 3. На фиг. 14(c) в продольном сечении схематично показана модификация 4 фильтра. На фиг. 14(d) в сечении показана модификация 4. Фильтр 100 является примером фильтра, одинакового с фильтром 24 и вспомогательным фильтром 46 и содержит элементы 24a, отверстие 24b отбора ресурса и сквозное отверстие 24c.

[0093] Электромагнит

Устройство 20 отбора ресурса, задающее конфигурацию системы отбора ресурса настоящего изобретения содержит трубу отбора ресурса, защитную трубу 22 и фильтр 110. Труба отбора ресурса отправляет ресурсы, отобранные из придонного слоя 18, в бак 12a хранения отобранного ресурса. Защитная труба 22 обеспечена вокруг трубы отбора ресурса и защищает трубу отбора ресурса. Фильтр 110 расположен на внутренней поверхности защитной трубы 22 и удаляет осадочную породу, вынутую из придонного слоя 18. Фильтр 110 содержит катушку 112 электромагнита, расположенную на внутренней поверхности элементов 24а с возможностью удержания диатомовой земли с порошком магнитной оболочки. Система отбора ресурса настоящего изобретения подает питание на катушку 112 электромагнита для генерирования удерживающей силы для диатомовой земли с порошком магнитной оболочки с помощью катушки 112 электромагнита. Труба отбора ресурса настоящего изобретения содержит трубу 26 отбора газа и трубу 28 отбора нефти.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения меньше подвержена поломкам. Поэтому система отбора ресурса может стабильно работать непрерывно, длительное время.

[0094] Фильтр 110 является модификацией 1 фильтра и дополнительно содержит отверстие 24b отбора ресурса и сквозное отверстие 24c. Длина и количество катушек 112 электромагнита особо не ограничены если можно отбирать ресурсы с поверхностей элементов 24a среди катушек 112 электромагнита.

[0095] Постоянный магнит

Устройство 20 отбора ресурса, задающее конфигурацию системы отбора ресурса настоящего изобретения, содержит трубу отбора ресурса, защитную трубу 22 и фильтр 120. Труба отбора ресурса отправляет ресурсы, отобранные из придонного слоя 18, в бак 12a хранения отобранного ресурса. Защитная труба 22 обеспечена вокруг трубы отбора ресурса и защищает трубу отбора ресурса. Фильтр 120 расположен на внутренней поверхности защитной трубы 22 и удаляет осадочную породу, вынутую из придонного слоя 18. Фильтр 120 содержит постоянный магнит 122 и размагничивающее средство. Постоянный магнит 122 расположен на внутренних поверхностях элементов 24а с возможностью удержания диатомовой земли с порошком магнитной оболочки. Размагничивающее средство ослабляет удерживающую силу для диатомовой земли с порошком магнитной оболочки посредством постоянного магнита 122. Система отбора ресурса настоящего изобретения приводит в действие размагничивающее средство для уменьшения количества диатомовой земли с порошком магнитной оболочки, удерживаемого постоянным магнитом 122. Труба отбора ресурса настоящего изобретения содержит трубу 26 отбора газа и трубу 28 отбора нефти.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения меньше подвержена поломкам. Поэтому, система отбора ресурса может стабильно работать непрерывно, длительное время.

[0096] Фильтр 120 является модификацией 2 фильтра и дополнительно содержит отверстие 24b отбора ресурса и сквозное отверстие 24c. Длина и количество постоянных магнитов 122 особо не ограничены если ресурсы можно отбирать с поверхностей элементов 24a среди постоянных магнитов 122. Тип постоянного магнита 122 особо не ограничен. Вместе с тем, постоянный магнит 122 является, предпочтительно, неодимовым магнитом.

[0097] Постоянный магнит и электромагнит

Размагничивающее средство устройства 20 отбора ресурса, задающего конфигурацию системы отбора ресурса настоящего изобретения, может являться катушкой 124 электромагнита, расположенного на внутренней стороне или наружной стороне постоянного магнита 122 так, что полюса противоположные полюсам постоянного магнита 122 являются соответственно смежными с полюсами. Система отбора ресурса настоящего изобретения может питать энергией катушку 124 электромагнита для уменьшения количества диатомовой земли с порошком магнитной оболочки, удерживаемого постоянным магнитом 122.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения меньше подвержена поломкам. Поэтому, система отбора ресурса может стабильно работать непрерывно, длительное время.

[0098] Длина и количество катушек 124 электромагнита особо не ограничены если ресурсы можно отбирать с поверхностей элементов 24a среди катушек 124 электромагнита.

[0099] Размагничивающее средство 130 содержит рабочую секцию 132, основной корпус 134 и постоянный магнит 136. Когда рабочую секцию 132 вталкивают в основной корпус 134, и затем основной корпус 134 ставят на целевой объект 138, сила притяжения действует между постоянным магнитом 136 на внутренней поверхности основного корпуса 134 и целевым объектом 138. Целевой объект 138 можно поднимать, поднимая основной корпус 134. Вместе с тем, когда рабочую секцию 132 поднимают в данном состоянии, рабочая секция 132 отделяется от основного корпуса 134 и постоянный магнит 136 отделяется от целевого объекта 138. Поэтому, целевой объект 138 можно убрать от основного корпуса 134. Количество диатомовой земли с порошком магнитной оболочки, удерживаемое постоянным магнитом 122, можно уменьшить, меняя положение постоянного магнита 122 и применять данный способ для создания размагничивающего средства.

[0100] Металлический проволочный фильтр, металлический волокнистый фильтр

Устройство 20 отбора ресурса, задающее конфигурацию системы отбора ресурса настоящего изобретения, содержит трубу отбора ресурса, защитную трубу 22 и фильтр 140. Труба отбора ресурса отправляет ресурсы, отобранные из придонного слоя 18, в бак 12a хранения отобранного ресурса. Защитная труба 22 обеспечена вокруг трубы отбора ресурса и защищает трубу отбора ресурса. Фильтр 140 расположен на внутренней поверхности защитной трубы 22 и удаляет осадочную породу, вынутую из придонного слоя 18. Фильтр 140 содержит спиральную металлическую проволоку 142 и столб 144. Столб 144 проходит по прямой в осевом направлении спиральной металлической проволоки 142 и скреплен со спиральной металлической проволокой 142. Система отбора ресурса настоящего изобретения предотвращает замерзание морской воды на поверхности спиральной металлической проволоки 142 посредством подачи горячей воды высокого давления или пара высокого давления в сквозное отверстие 144а в продольном направлении столба 144. Труба отбора ресурса настоящего изобретения содержит трубу 26 отбора газа и трубу 28 отбора нефти.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения меньше подвержена поломкам. Поэтому, система отбора ресурса может стабильно работать непрерывно, длительное время.

[0101] Сквозное отверстие 144а соответствует сквозному отверстия 24c в плане функционирования. Фильтр 140 является модификацией 3 фильтра и дополнительно содержит отверстие 146 отбора ресурса, соответствующее отверстию 24b отбора ресурса в плане функционирования. Спиральное сквозное отверстие можно конфигурировать способом, в котором заполняют множество тонких трубок воском, закрывают оба конца тонких трубок, закладывают ВВ вокруг тонких трубок, и воспламеняют ВВ, и сваривают тонкие трубки друг с другом ударом взрыва. Форма столба 144 особо не ограничена если спиральную металлическую проволоку 142 можно фиксировать. Размер и количество столбов 144 особо не ограничены если столбы 144 не снижают показатели работы фильтра 140. Форма, размер и количество отверстий 146 отбора ресурса особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительно, форма, размер и количество оптимизированы для наиболее эффективного отбора ресурсов. Форма, размер и количество сквозных отверстий 144a особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительно, их форма, размер, и количество оптимизированы для наиболее эффективного производства нагревания. Материалы спиральной металлической проволоки 142 и столба 144 особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительно, материалы являются черным металлом или нержавеющей сталью.

[0102] Устройство 20 отбора ресурса, задающее конфигурацию системы отбора ресурса настоящего изобретения, содержит трубу отбора ресурса, защитную трубу 22 и фильтр 150. Труба отбора ресурса отправляет ресурсы, отобранные из придонного слоя 18, в бак 12a хранения отобранного ресурса. Защитная труба 22 обеспечена вокруг трубы отбора ресурса и защищает трубу отбора ресурса. Фильтр 150 расположен на внутренней поверхности защитной трубы 22 и удаляет осадочную породу, вынутую из придонного слоя 18. Фильтр 150 содержит спиральную металлическую проволоку 152 и столб 154. Столб 154 проходит по прямой в осевом направлении спиральной металлической проволоки 152 и скреплен со спиральной металлической проволокой 152. Система отбора ресурса настоящего изобретения предотвращает замерзание морской воды на поверхности спиральной металлической проволоки 152 посредством подачи горячей воды высокого давления или пара высокого давления в спиральное сквозное отверстие 152а спиральной металлической проволоки 152. Труба отбора ресурса настоящего изобретения содержит трубу 26 отбора газа и трубу 28 отбора нефти.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения меньше подвержена поломкам. Поэтому, система отбора ресурса может стабильно работать непрерывно, длительное время.

[0103] Сквозное отверстие 152а соответствует сквозному отверстию 24c в плане функционирования. Фильтр 150 является модификацией 4 фильтра и дополнительно содержит отверстие отбора ресурса 156, соответствующее отверстию 24b отбора ресурса в плане функционирования. Спиральное сквозное отверстие можно конфигурировать способом, в котором заполняют множество тонких трубок воском, закрывают оба конца тонких трубок, закладывают ВВ вокруг тонких трубок и воспламеняют ВВ, и сваривают тонкие трубки друг с другом ударом взрыва. Форма столба 154 особо не ограничена, если спиральную металлическую проволоку 152 можно фиксировать. Размер и количество столбов 154 особо не ограничены, если столбы 154 не ухудшают показатели работы фильтра 150. Форма, размер, и количество отверстий отбора ресурса 156 особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительно, форма, размер, и количество оптимизированы для наиболее эффективного отбора ресурсов. Форма, размер, и количество сквозных отверстий 152a особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительно, их форма, размер, и количество оптимизированы для наиболее эффективного производства нагревания. Материалы спиральной металлической проволоки 152 и столба 154 особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительно, материалами являются черный металл или нержавеющая сталь.

[0104] Фильтр 150 может содержать вместо спиральной металлической проволоки 152 и столба 154 деталь, полученную складыванием стопкой и сжатием волокнистого металла, спутанного, как хлопок. Система отбора ресурса настоящего изобретения предотвращает замерзание морской воды на поверхности и во внутреннем пространстве фильтра посредством подачи горячей воды высокого давления или пара высокого давления в сквозное отверстие 24c в продольном направлении фильтра. Металлический волокнистый фильтр дополнительно содержит отверстие 24b отбора ресурса. Волокнистый металл предпочтительно является стальной ватой или ватой из нержавеющей стали. Отверстие 24b отбора ресурса и сквозное отверстие 24c можно конфигурировать способом, в котором, когда укладывают стопкой волокнистый металл, вставляют материал стержня в продольном направлении фильтра и вытягивают материал стержня после сжатия волокнистого металла в целом.

[0105] Далее описано устройство генерации циркуляционного потока, задающее конфигурацию устройства отбора ресурса. На фиг. 15(a) в части продольного сечения схематично показано функционирование трубы генерации циркуляционного потока, задающей конфигурацию устройства отбора ресурса, показанного на фиг. 2. На фиг. 15(b) и 15(c) в частичных продольных сечениях схематично показано перемещение трубы генерации циркуляционного потока.

[0106] Подвижная труба циркуляционного потока

Устройство 20 отбора ресурса, задающее конфигурацию системы отбора ресурса настоящего изобретения, содержит трубу отбора ресурса, защитную трубу 22, трубу 162 генерации циркуляционного потока, и блок электропитания. Труба отбора ресурса отправляет ресурсы, отобранные из придонного слоя 18, в бак 12a хранения отобранного ресурса. Защитная труба 22 обеспечена вокруг трубы отбора ресурса и защищает трубу отбора ресурса. Труба 162 генерации циркуляционного потока обеспечена в форме буквы U на внутренней поверхности защитной трубы 22 и генерирует циркуляционный поток между придонным слоем 18 и защитной трубой 22. Блок электропитания подает электроэнергию на высокочастотный нагреватель 164, расположенный на полпути в трубе 162 генерации циркуляционного потока. Когда количество ресурсов, отобранных из придонного слоя 18 уменьшается, система отбора ресурса настоящего изобретения изменяет углы подвижных труб 166 и 168, обеспеченных на обоих концах трубы 162 генерации циркуляционного потока для укорачивания канала циркуляционного потока и выброса скоростной струи горячей воды высокого давления или пара высокого давления из подвижных труб 166 и 168 к придонному слою 18. Труба отбора ресурса настоящего изобретения содержит трубу 26 отбора газа и трубу 28 отбора нефти.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения может нагревать придонный слой в периферии за короткое время. Поэтому, система отбора ресурса может более эффективно отбирать ресурсы из придонного слоя.

[0107] Труба 162 генерации циркуляционного потока и блок электропитания задают конфигурацию устройства генерации циркуляционного потока 160. Горячая вода высокого давления или пар высокого давления подается из устройства 12b подачи воды через блок электропитания и насос высокого давления, и может являться водой сверхкритического давления. Подвижная труба 166 в то время, когда количество ресурсов, отобранных из придонного слоя 18 является нормальным, занимает положение “a”, в котором направлена вверх. Подвижная труба 168 в то время, когда количество ресурсов, отобранных из придонного слоя 18 является нормальным, занимает положение “b”, в котором направлена вниз. Подвижная труба 166 в то время, когда количество ресурсов, отобранных из придонного слоя 18, уменьшается занимает положение “c”, в котором направлена вниз. Подвижная труба 168 в то время, когда количество ресурсов, отобранных из придонного слоя 18 уменьшается, занимает положение “d” в котором направлена вверх. Количество устройств 160 генерации циркуляционного потока особо не ограничено, если устройства 160 генерации циркуляционного потока можно разместить на внутренней поверхности устройства 20 отбора ресурса. Форма подвижных труб 166 и 168 особо не ограничена если направление циркуляционного потока можно изменять.

[0108] Для генерирования циркуляционного потока между придонным слоем 18 и защитной трубой 22, пар выбрасывают скоростным потоком в трубу 162 генерации циркуляционного потока через направленное вниз отверстие 170a выброса скоростной струи пара или отверстие 170b выброса скоростной струи пара секции 170 выброса скоростной струи пара, расположенной на полпути в трубе 162 генерации циркуляционного потока. Высокочастотный нагреватель 164 дополнительно нагревает пар для генерирования перегретого пара. Отмечаем, что высокочастотные электромагнитные волны, применяемые здесь, являются предпочтительно высокочастотными электромагнитными волнами с частотой от нескольких сот мегагерц до нескольких десятков терагерц. В частности, электромагнитные волны частотой от нескольких сот до нескольких тысяч мегагерц применяют для разложения газовых гидратов, и электромагнитные волны частотой несколько десятков терагерц, которые глубоко проникают в газовые гидраты и способствуют их разложению, можно комбинировать и применять соответствующим образом.

[0109] Принудительная циркуляция

Устройство 20m отбора ресурса, задающее конфигурацию системы отбора ресурса настоящего изобретения, содержит трубу отбора ресурса, защитную трубу 22, трубу 162 генерации циркуляционного потока и блок электропитания. Труба отбора ресурса отправляет ресурсы, отобранные из придонного слоя 18, в бак 12a хранения отобранного ресурса. Защитная труба 22 обеспечена вокруг трубы отбора ресурса и защищает трубу отбора ресурса. Труба 162 генерации циркуляционного потока обеспечена в форме буквы U на внутренней поверхности защитной трубы 22 и генерирует циркуляционный поток между придонным слоем 18 и защитной трубой 22. Блок электропитания подает электроэнергию на высокочастотный нагреватель 164, расположенный на полпути в трубе 162 генерации циркуляционного потока. Когда расход циркуляционного потока уменьшается, система отбора ресурса настоящего изобретения вращает спиральные лопасти 172 и 174 для перемещения осадочной породы в трубе 162 генерации циркуляционного потока в направлении циркуляционного потока. Труба отбора ресурса настоящего изобретения содержит трубу 26 отбора газа и трубу 28 отбора нефти.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения может нагревать придонный слой в периферии за короткое время. Поэтому, система отбора ресурса может более эффективно отбирать ресурсы из придонного слоя.

[0110] Положение спиральных лопастей 172 осевого насоса в то время, когда расход циркуляционного потока является нормальным, является положением “g” на наружной поверхности трубы 162 генерации циркуляционного потока. Положение спиральных лопастей 174 в то время, когда расход циркуляционного потока является нормальным, является положением “h” на наружной поверхности трубы 162 генерации циркуляционного потока. Подвижная труба 166 в то время, когда расход циркуляционного потока уменьшается, занимает горизонтальное положение “e”. Подвижная труба 168 в то время, когда расход циркуляционного потока уменьшается, занимает горизонтальное положение “f”. Положение спиральных лопастей 172 осевого насоса в то время, когда расход циркуляционного потока уменьшается, является положением “i” на внутренней поверхности трубы 162 генерации циркуляционного потока. Положение спиральных лопастей 174 в то время, когда расход циркуляционного потока уменьшается, является положением “j” на внутренней поверхности трубы 162 генерации циркуляционного потока. Спиральные лопасти 172 и 174 приводит в движение гидравлический двигатель или пневматический двигатель.

[0111] Цементные частицы

Перед перемещением защитной трубы 22 в осевом направлении относительно придонного слоя 18 система отбора ресурса настоящего изобретения может подавать цементные частицы в придонный слой 18, в двух положениях отверстий трубы 162 генерации циркуляционного потока.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения меньше подвержена поломкам. Поэтому, система отбора ресурса может стабильно работать непрерывно, длительное время.

[0112] Цементные частицы подают из устройства 12h подачи цементных частиц.

[0113] Далее описан блок электропитания, задающий конфигурацию устройства отбора ресурса. На фиг. 16(a) в продольном сечении схематично показан пример блока электропитания, задающий конфигурацию устройства отбора ресурса, показанного на фиг. 2. На фиг. 16(b) в продольном сечении схематично показана модификация 1 части блока электропитания. На фиг. 16(c) в продольном сечении схематично показана модификация 2 блока электропитания.

[0114] Газотурбинный двигатель

Газотурбинный двигатель 180 является примером для блока электропитания и содержит секцию 182 сжатия, камеру 184 сгорания, турбину 18 и электрогенератор 188. Секция 182 сжатия сжимает принимаемый воздух. Камера 184 сгорания сохраняет смешанный газ из сжигаемого топливного газа и сжатого воздуха. Турбина 186 вращается лопатками, принимающими силу напора газа, расширенного сгоранием. Электрогенератор 188 генерирует энергию с вращением турбины 186.

[0115] Устройство 20 отбора ресурса, задающее конфигурацию системы отбора ресурса настоящего изобретения, содержит трубу отбора ресурса, защитную трубу 22, трубу 162 генерации циркуляционного потока и блок электропитания. Труба отбора ресурса отправляет ресурсы, отобранные из придонного слоя 18, в бак 12a хранения отобранного ресурса. Защитная труба 22 обеспечена вокруг трубы отбора ресурса и защищает трубу отбора ресурса. Труба 162 генерации циркуляционного потока обеспечена в форме буквы U на внутренней поверхности защитной трубы 22 и генерирует циркуляционный поток между придонным слоем 18 и защитной трубой 22. Блок электропитания подает электроэнергию на высокочастотный нагреватель 164, расположенный на полпути в трубе 162 генерации циркуляционного потока. Блок электропитания содержит газотурбинный двигатель 180. Газотурбинный двигатель 180 приводится в действие газом сгорания, генерируемым посредством сжигания ресурсов, отобранных из придонного слоя 18, в камере 184 сгорания и подает горячую воду высокого давления или пар высокого давления в трубу 162 генерации циркуляционного потока. Труба отбора ресурса настоящего изобретения содержит трубу 26 отбора газа и трубу 28 отбора нефти.

Благодаря принятию такой конфигурации, поскольку место установки системы отбора ресурса настоящего изобретения значительно ближе, чем водная поверхность, система отбора ресурса может более эффективно подавать необходимую энергию.

[0116] Горячая вода высокого давления или пар высокого давления могут быть водой сверхкритического давления. Топливный газ подают в камеру 184 сгорания через трубу 26 отбора газа или трубу 28 отбора нефти. Воздух подают из устройства 12d подачи воздуха в секцию 182 сжатия через трубу 42c подачи воздуха. Газ после сгорания выпускают в атмосферу на водной поверхности через трубу 42d отвода отработанного газа. Количество блоков электропитания особо не ограничено, если блоки электропитания можно разместить на внутренней поверхности устройства 20 отбора ресурса.

[0117] Погружная топка

Погружная топка 190 является модификацией 1 части блока электропитания и содержит сопло 192, камеру 194 сгорания, стабилизатор 196 сгорания и воспламеняющее устройство 198. Сопло 192 вдувает топливный газ и сжатый воздух в камеру 194 сгорания в тангенциальном направлении. Камера 194 сгорания сохраняет смешанный газ из сжигаемого топливного газа и сжатого воздуха. Стабилизатор 196 сгорания предотвращает дестабилизацию сгорания вследствие обратного потока жидкости в камеру 194 сгорания. Воспламеняющее устройство 198 воспламеняет смешанный газ из топливного газа и сжатого воздуха. Лопатки принимают напор потока газа, расширенного посредством сгорания смешанного газа, и турбина вращается. Электрогенератор генерирует электроэнергию согласно вращению турбины.

[0118] Устройство 20 отбора ресурса, задающее конфигурацию системы отбора ресурса настоящего изобретения, содержит трубу отбора ресурса, защитную трубу 22, трубу 162 генерации циркуляционного потока, и блок электропитания. Труба отбора ресурса отправляет ресурсы, отобранные из придонного слоя 18, в бак 12a хранения отобранного ресурса. Защитная труба 22 обеспечена вокруг трубы отбора ресурса и защищает трубу отбора ресурса. Труба 162 генерации циркуляционного потока обеспечена в форме буквы U на внутренней поверхности защитной трубы 22 и генерирует циркуляционный поток между придонным слоем 18 и защитной трубой 22. Блок электропитания подает электроэнергию на высокочастотный нагреватель 164, расположенный на полпути в трубе 162 генерации циркуляционного потока. Блок электропитания содержит турбину. Турбина приводится в действие газом сгорания и паром, генерируемым посредством сжигания в погружной топке 190 ресурсов, отобранных из придонного слоя 18, и подает горячую воду высокого давления или пар высокого давления в трубу 162 генерации циркуляционного потока. Труба отбора ресурса настоящего изобретения содержит трубу 26 отбора газа и трубу 28 отбора нефти.

Благодаря принятию такой конфигурации, поскольку место установки системы отбора ресурса настоящего изобретения несравнимо ближе, чем водная поверхность, система отбора ресурса может более эффективно подавать необходимую энергию.

[0119] Горячая вода высокого давления или пар высокого давления могут быть водой сверхкритического давления. Топливный газ подают в камеру 194 сгорания через трубу 26 отбора газа или трубу 28 отбора нефти. Воздух подают из устройства 12d подачи воздуха в камеру 194 сгорания через трубу 42c подачи воздуха. Газ после сгорания выпускают в атмосферу на водной поверхности через трубу 42d отвода отработанного газа.

[0120] Топливный элемент, термоэлектрический преобразователь

Топливный элемент 200 является модификацией 2 блока электропитания и содержит топливный полюс 202, слой 204 электролита и воздушный полюс 206. Водород, поданный в топливный полюс 202 входит на поверхность в контакт с слоем 204 электролита и отделяет электроны, чтобы стать водородными ионами. Электроны выходят наружу. Водородные ионы, перемещенные в слой 204 электролита, реагируют с кислородом, поданным на воздушный полюс 206, и электронами, возвратившимися снаружи, для превращения в воду.

[0121] Устройство 20 отбора ресурса, задающее конфигурацию системы отбора ресурса настоящего изобретения, содержит трубу отбора ресурса, защитную трубу 22, трубу 162 генерации циркуляционного потока и блок электропитания. Труба отбора ресурса отправляет ресурсы, отобранные из придонного слоя 18, в бак 12a хранения отобранного ресурса. Защитная труба 22 обеспечена вокруг трубы отбора ресурса и защищает трубу отбора ресурса. Труба 162 генерации циркуляционного потока обеспечена в форме буквы U на внутренней поверхности защитной трубы 22 и генерирует циркуляционный поток между придонным слоем 18 и защитной трубой 22. Блок электропитания подает электроэнергию на высокочастотный нагреватель 164, расположенный на полпути в трубе 162 генерации циркуляционного потока. Блок электропитания является топливным элементом 200, который подает электроэнергию применяя водород, полученный в реакции ресурсов, отобранных из придонного слоя 18 и высокотемпературного пара. Труба отбора ресурса настоящего изобретения содержит трубу 26 отбора газа и трубу 28 отбора нефти.

Благодаря принятию такой конфигурации, поскольку место установки системы отбора ресурса настоящего изобретения несравнимо ближе, чем водная поверхность, система отбора ресурса может более эффективно подавать необходимую энергию.

[0122] Ресурсы необходимые для реакции получения водорода подают через трубу 26 отбора газа или трубу 28 отбора нефти. Высокотемпературный пар подают из устройства 12b подачи воды через нагреватель. Воздух и воду, генерируемые после реакции получения электроэнергии, повторно используют в устройстве 20 отбора ресурса. Блок электропитания может представлять собой вместо топливного элемента 200, термоэлектрический преобразователь, который преобразует теплоту гидрогеотермальной залежи в придонном слое 18, в электроэнергию и подает электроэнергию. Термоэлектрический преобразователь является устройством, использующим эффект Зеебека, приводит одну из поверхностей стыка в контакт с источником высокого теплового напряжения и приводит другую в контакт с источником низкого теплового напряжения для обеспечения разности потенциалов, а также преобразует тепловую энергию в электрическую энергию. Термоэлектрический преобразователь можно обеспечить вблизи дальнего конца устройства 60 на гибкой НКТ, выдвигаемого в результате бурения придонного слоя 18 до точки вблизи гидрогеотермальной залежи с применением небольшого бурового устройства, обеспеченного на дальнем конце. В таком случае, предпочтительно, источник высокого теплового напряжения является гидрогеотермальной залежью в придонном слое 18 и источник низкого теплового напряжения является придонным слоем 18, достаточно отделенным от гидрогеотермальной залежи.

[0123] Система отбора ресурса в первом варианте осуществления настоящего изобретения, по существу, сконфигурирована, как описано выше. Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения может более эффективно отбирать ресурсы из придонного слоя, может стабильно работать непрерывно в течение времени равного или более длительного чем в прошлом, может более эффективно подавать необходимую энергию и может иметь уменьшенные габариты.

[0124] Далее описана в целом конфигурация, содержащая систему отбора ресурса во втором варианте осуществления настоящего изобретения. На фиг. 17 показана блок-схема конфигурации в целом, содержащей систему отбора ресурса во втором варианте осуществления настоящего изобретения.

[0125] В целом конфигурация 210 содержит конструкцию 12, расположенную на водной поверхности, соединительную трубу 14 проходящую вниз от конструкции 12, буровое устройство 16, обеспеченное на нижнем конце соединительной трубы 14, и устройство 220 отбора ресурса, обеспеченное между соединительной трубой 14 и буровым устройством 16. Устройство 220 отбора ресурса отбирает ресурсы, используя трещины 212a, формируемые при дроблении придонного слоя 212 содержащего слой газовых гидратов или т.п.

[0126] Далее описана система отбора ресурса во втором варианте осуществления настоящего изобретения для устройства отбора ресурса, задающего конфигурацию системы отбора ресурса. На фиг. 18(a) в продольном сечении схематично показано функционирование устройства отбора ресурса, задающего конфигурацию системы отбора ресурса, показанной на фиг. 17. На фиг. 18(b) в части продольного сечения схематично показано функционирование нижней стенки защитной трубы, задающей конфигурацию устройства отбора ресурса, показанного на фиг. 18(a) и периферия нижней стенки.

[0127] Устройство 220 отбора ресурса, задающее конфигурацию системы отбора ресурса настоящего изобретения, содержит трубу отбора ресурса, защитную трубу 222, фильтр 24, вентильную трубу 224, вспомогательную защитную трубу 226, вспомогательный фильтр 46, вспомогательную вентильную трубу 228, трубу генерации циркуляционного потока 230, и блок электропитания. Труба отбора ресурса настоящего изобретения содержит трубу 26 отбора газа и трубу 28 отбора нефти. Устройство 220 отбора ресурса имеет одинаковую конфигурация с описанным выше за исключением того, что формы защитной трубы 222 и вентильной трубы 224 отличаются от форм защитной трубы 22 и вентильной трубы 34 отбора ресурса устройства 20 отбора ресурса и т.п., отличаются количество ступеней в продольном направлении фильтра 24 и вспомогательного фильтра 46, и длины в осевом направлении вспомогательной защитной трубы 226, вспомогательной вентильной трубы 228 и трубы генерации циркуляционного потока 230 отличаются от длин вспомогательной защитной трубы 44, вспомогательной вентильной трубы 48 и трубы 162 генерации циркуляционного потока устройства 20 отбора ресурса и т.п. Поэтому, описание одинаковых компонентов и компонентов, отличающихся только количеством ступеней и длиной, исключено.

[0128] Полусферическая нижняя стенка

Защитная труба 222 устройства 220 отбора ресурса, создающая конфигурацию системы отбора ресурса настоящего изобретения, может содержать полусферическую нижнюю стенку 222а, проходящую от одного конца боковой стенки, и множество отверстий 222b нижней стенки, проходящих сквозь нижнюю стенку 222a.

Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения может отбирать ресурсы из более близкого придонного слоя. Поэтому, система отбора ресурса может более эффективно отбирать ресурсы из придонного слоя.

[0129] Система отбора ресурса настоящего изобретения открывает множество отверстий 222b нижней стенки при отборе ресурсов из придонного слоя 18 и закрывает отверстия 222b нижней стенки в то время, когда отбор ресурсов не производится. Боковая стенка защитной трубы 222 отличается от боковой стенки 22а только длиной в осевом направлении. Защитная труба 222 дополнительно содержит множество отверстий 22b боковой стенки и сквозное отверстие в осевом направлении боковой стенки защитной трубы 222. Множество отверстий 22b боковой стенки защитной трубы 222 отличаются от защитной трубы 22 только количеством ступеней в осевом направлении и проходят через боковую стенку защитной трубы 222. Сквозное отверстие защитной трубы 222 отличается от сквозного отверстия 22c только длиной в осевом направлении и соединено со сквозным отверстием 222c нижней стенки 222a. Форма, размер и количество сквозных отверстий 222c особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительно, их форма, размер и количество оптимизированы для наиболее эффективного производства нагревания.

[0130] Вентильная труба 224 устройства 220 отбора ресурса содержит полусферическую нижнюю стенку 224c, проходящую от одного конца боковой стенки, и множество отверстий 224d нижней стенки, проходящих сквозь нижнюю стенку 224c. Система отбора ресурса настоящего изобретения открывает множество отверстий 224d нижней стенки при отборе ресурсов из придонного слоя 18 и закрывает множество отверстий 224d нижней стенки, когда ресурсы не отбираются. Боковая стенка вентильной трубы 224 отличается от боковой стенки 34c только длиной в осевом направлении. Вентильная труба 224, кроме того, содержит множество отверстий 34d боковой стенки и сквозное отверстие в осевом направлении боковой стенки вентильной трубы 224. Множество отверстий 34d боковой стенки вентильной трубы 224 отличаются от вентильной трубы 34 только количеством ступеней в осевом направлении и проходят сквозь боковую стенку вентильной трубы 224. Сквозное отверстие вентильной трубы 224m отличается от сквозного отверстия 34е только длиной в осевом направлении и соединено со сквозным отверстием 224e нижней стенки 224c. Форма, размер, и количество сквозных отверстий 224e особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительно, их форма, размер, и количество оптимизированы для наиболее эффективного производства нагревания.

[0131] Часть вентильной трубы 224, расположенная на наружной стороне защитной трубы 222, является наружной вентильной трубой 224a. Часть вентильной трубы 224, расположенная между защитной трубой 222 и фильтром 24, является внутренней вентильной трубой 224b. Каждая из наружной вентильной трубы 224a и внутренней вентильной трубы 224b содержит нижнюю стенку 224c, множество отверстий 224d нижней стенки, проходящих сквозь нижнюю стенку 224c, и сквозное отверстие 224e в осевом направлении нижней стенки 224c. Когда размер отверстий 224d нижней стенки, по существу, одинаков с размером отверстий 222b нижней стенки защитной трубы 222, и длина отверстий 224d нижней стенки в направлении по окружности вентильной трубы 224 меньше половины шага в направлении по окружности, отверстия 222b нижней стенки защитной трубы 222 можно закрывать поворотом вентильной трубы 224 на длину отверстий 224d нижней стенки, применяя гидравлический двигатель или пневматический двигатель. Формы, размеры и количества отверстий 222b нижней стенки и отверстий 224d нижней стенки особо не ограничены. Вместе с тем, предпочтительно, их формы, размеры и количества оптимизированы для наиболее эффективного отбора ресурсов.

[0132] Система отбора ресурса во втором варианте осуществления настоящего изобретения по существу сконфигурирована, как описано выше. Благодаря принятию такой конфигурации, система отбора ресурса настоящего изобретения может более эффективно отбирать ресурсы из придонного слоя, может стабильно работать непрерывно для в течение времени равного или больше, чем в прошлом, может более эффективно подавать необходимую энергию, и может иметь уменьшенные габариты.

[0133] Система отбора ресурса настоящего изобретения описана подробно выше. Вместе с тем, настоящее изобретение не ограничено приведенным выше описанием. Понятно, что различные улучшения и изменения можно выполнять в широких пределах не отходя от сущности настоящего изобретения.

ПРИМЕНИМОСТЬ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

[0134] Система отбора ресурса настоящего изобретения имеет в дополнение к способности более эффективного отбора ресурсов из придонного слоя, способность стабильно работать непрерывно в течение времени равного или больше, чем в прошлом, способность осуществления более эффективного электропитания и может иметь уменьшенные габариты. Поэтому, система отбора ресурса полезна для промышленности.

ОПИСАНИЕ СИМВОЛОВ

[0135]

10, 210 конфигурация в целом

12 конструкция

12a бак хранения отобранного ресурса

12b устройство подачи воды

12c устройство подачи топливного газа

12d устройство подачи воздуха

12e устройство подачи жидкого концентрата вспенивающего материала

12f устройство подачи токопроводящих частиц

12g устройство подачи дробленых частиц

12h устройство подачи цементных частиц

14 соединительная труба

16 буровое устройство

18, 212 придонный слой

18a, 212a трещина

20, 220 устройство отбора ресурса

22, 222 защитная труба

22a, 34c боковая стенка

22b, 34d отверстия боковой стенки

22c, 24c, 34e, 144a, 152a, 222c, 224e сквозное отверстие

24, 100, 110, 120, 140, 150 фильтр

24a элемент

24b, 146, 156 отверстие отбора ресурса

26, 26a, 26b труба отбора газа

28, 28a, 28b труба отбора нефти

30 камера хранения газа

32 камера хранения нефти

34, 224 вентильная труба

34a, 224a наружная вентильная труба

34b, 224b внутренняя вентильная труба

36 бак хранения

38a, 38b, 38c, 38d верхняя труба

40a, 40b, 40c, 40d нижняя труба

42 центральная труба

42a труба подачи охлаждающей воды

42b труба отвода охлаждающей воды

42c труба подачи воздуха

42d труба отвода отработанного газа

42e труба кожуха трубной разводки

42f труба кожуха проводной разводки

44, 226 вспомогательная защитная труба

44a, 48c вспомогательная боковая стенка

44b, 48d отверстие вспомогательной боковой стенки

44c, 46c, 48e вспомогательное сквозное отверстие

46 вспомогательный фильтр

46a вспомогательный элемент

46b вспомогательное отверстие отбора ресурса

48, 228 вспомогательная вентильная труба

48a вспомогательная наружная вентильная труба

48b вспомогательная внутренняя вентильная труба

50, 50a, 50b вспомогательная труба отбора газа

52, 52a, 52b вспомогательная труба отбора нефти

54 вспомогательная камера хранения газа

56 вспомогательная камера хранения нефти

58a фиксирующая фильтр пластина

58b центральная направляющая пластина

58c наружная направляющая пластина

58d внутренняя направляющая пластина

60 устройство на гибкой НКТ

62 барабан

64 выпускающее устройство

66a топливный газ

66b воздух

66c вспенивающий материал

66d токопроводящая частица

68a труба подачи топливного газа

68b труба подачи воздуха

68c труба подачи жидкого концентрата вспенивающего материала

68d труба подачи токопроводящих частиц

68e труба подачи воды высокого давления

68f труба подачи воздуха высокого давления

68g воспламеняющий провод

70 наружная стенка трубы

72 отверстие

74 смесительная камера

80 дробленая частица

82 цементная частица

84 оболочка с медленным тепловыделением

86 расширяющаяся оболочка

88 оболочка с быстрым тепловыделением

90 выбрасывающее осадочную породу устройство

112, 124 катушка электромагнита

122 постоянный магнит

130 размагничивающее средство

132 рабочая секция

134 основной корпус

136 постоянный магнит

138 целевой объект

142, 152 спиральная металлическая проволока

144, 154 столб

160 устройство генерации циркуляционного потока

162, 230 труба генерации циркуляционного потока

164 высокочастотный нагреватель

166, 168 подвижная труба

170 секция выброса высокоскоростной струи пара

170a, 170b отверстие выброса высокоскоростной струи пара

172, 174 спиральные лопасти

180 газотурбинный двигатель

182 секция сжатия

184, 194 камера сгорания

186 турбина

188 электрогенератор

190 погружная топка

192 сопло

196 стабилизатор сгорания

198 воспламеняющее устройство

200 топливный элемент

202 топливный полюс

204 слой электролита

206 воздушный полюс

222a, 224c нижняя стенка

222b, 224d отверстие нижней стенки

Claims (38)

1. Система отбора ресурса из слоя газового гидрата на морском дне, содержащая:

трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса;

защитную трубу, обеспеченную вокруг трубы отбора ресурса и защищающую трубу отбора ресурса; и

по меньшей мере одно устройство на гибкой НКТ, которое выпускают с вращающегося барабана, расположенного на водной поверхности или внутри защитной трубы, и которое проходит от внутренней стороны до наружной стороны сквозь боковую стенку защитной трубы, причём устройство на гибкой НКТ содержит наружную стенку цилиндрической трубы, отверстие, созданное в наружной стенке трубы, и смесительную камеру, созданную с внутренней стороны отверстия, при этом

система отбора ресурса выполнена с возможностью дробления придонного слоя с помощью подачи жидких концентратов вспенивающего материала, топливного газа и воздуха, содержащего кислород, в придонный слой через устройство на гибкой НКТ, или подачи жидких концентратов вспенивающего материала, генерирующего топливный газ материала и воздуха в придонный слой через устройство на гибкой НКТ и генерации топливного газа посредством химической реакции генерирующего топливный газ материала и воды под высоким давлением, превышающим сверхкритическое давление в 22,1 МПа, или посредством содействия разложению придонного слоя генерирующим топливный газ материалом, смешивания жидких концентратов вспенивающего материала друг с другом для обеспечения вспенивания жидких концентратов в атмосфере, содержащей топливный газ и воздух, и взрывного горения топливного газа, накапливающегося в полостях вспенивающего материала.

2. Система отбора ресурса по п. 1, в которой

после смешивания жидких концентратов вспенивающего материала друг с другом в смесительной камере смесь жидких концентратов подают в зону между придонным слоем и наружной поверхностью стенки трубы через отверстие вместе с топливным газом и воздухом.

3. Система отбора ресурса по п. 2, в которой

вспенивающий материал, образованный смешиванием жидких концентратов вспенивающего материала друг с другом, содержит токопроводящий металл или углеродную нанотрубку, и

система отбора ресурса выполнена с возможностью воспламенять топливный газ, накопившийся в полостях вспенивающего материала, применяя ток высокого напряжения в зоне между токопроводящим вспенивающим материалом и воспламеняющим проводом, открытым на наружной поверхности стенки трубы или смесительной камеры и электрически изолированным.

4. Система отбора ресурса по п. 2, в которой система отбора ресурса выполнена с возможностью воспламенять топливный газ, накопившийся в полости вспенивающего материала, применяя ток высокого напряжения в свече воспламенения, обеспеченной в наружной поверхности стенки трубы или смесительной камеры.

5. Система отбора ресурса по любому из пп. 2-4, в которой система отбора ресурса выполнена с возможностью очистки смесительной камеры, с использованием по меньшей мере одного из воды высокого давления и воздуха высокого давления, превышающих сверхкритическое давление 22,1 МПа.

6. Система отбора ресурса по любому одному из пп. 1-5, в которой генерирующий топливный газ материал является частицами карбида, топливный газ является ацетиленом и ацетилен генерируют с помощью химической реакции частиц карбида и воды под высоким давлением, превышающим сверхкритическое давление 22,1 МПа.

7. Система отбора ресурса по любому одному из пп. 1-5, в которой генерирующий топливный газ материал является метанолом, придонный слой является слоем гидрата метана, топливный газ является метаном, и метан генерируют с помощью содействия разложению слоя гидрата метана метанолом.

8. Система отбора ресурса по любому одному из пп. 1-7, в которой множество устройств на гибкой НКТ установлены по меньшей мере в одном положении относительно осевого направления защитной трубы на заданном интервале в направлении положений по окружности.

9. Система отбора ресурса из слоя газового гидрата на морском дне, содержащая:

трубу подачи воды высокого давления для подачи воды высокого давления, превышающего сверхкритическое давление 22,1 МПа, в придонный слой для отбора ресурсов из придонного слоя; и

трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса, при этом

система отбора ресурса выполнена с возможностью смешивания дробленых частиц в воде высокого давления в трубе подачи воды высокого давления и дробления придонного слоя водой высокого давления, смешанной с дроблеными частицами,

причем дробленую частицу получают, создавая по порядку покрытие наружной стороны цементной частицы в виде оболочки с медленным тепловыделением, расширяющейся оболочки и оболочки с быстрым тепловыделением,

причем оболочку с медленным тепловыделением получают микроволновым спеканием материала, который абсорбирует влагу воды высокого давления и генерирует тепло,

причем расширяющуюся оболочку образует материал, который абсорбирует влагу воды высокого давления и расширяется, и

оболочку с быстрым тепловыделением получают микроволновым спеканием одинакового материала с оболочкой с медленным тепловыделением за меньшее время, чем оболочки с медленным тепловыделением, или не выполняя микроволнового спекания материала.

10. Система отбора ресурса из слоя газового гидрата на морском дне, содержащая:

трубу отбора ресурса для отправки ресурсов, отобранных из придонного слоя, в бак хранения отобранного ресурса;

защитную трубу, обеспеченную вокруг трубы отбора ресурса и защищающую трубу отбора ресурса;

трубу генерации циркуляционного потока, которая выполнена в форме буквы U на внутренней поверхности защитной трубы и выполнена с возможностью генерирования циркуляционного потока между придонным слоем и защитной трубой; и

блок электропитания, который подает электроэнергию на высокочастотный нагреватель, расположенный на полпути в трубе генерации циркуляционного потока,

при этом система отбора ресурса дополнительно имеет одну из следующих конфигураций (1)-(6):

(1) блок электропитания содержит газотурбинный двигатель, и

газотурбинный двигатель приводится в действие сжиганием газа, генерируемого посредством сжигания ресурсов, отобранных из придонного слоя, в камере сгорания, и выполнен с возможностью подачи горячей воды высокого давления или пара высокого давления, превышающих сверхкритическое давление 22,1 МПа, в трубу генерации циркуляционного потока;

(2) блок электропитания содержит турбину, и

турбина приводится в действие газом от сгорания и паром, генерируемыми сжиганием в погружной топке ресурсов, отобранных из придонного слоя, и выполнена с возможностью подачи горячей воды высокого давления или пара высокого давления, превышающих сверхкритическое давление 22,1 МПа, в трубу генерации циркуляционного потока;

(3) блок электропитания является топливным элементом, подающим электроэнергию, применяя водород, полученный при проведении реакции ресурсов, отобранных из придонного слоя, и высокотемпературного пара;

(4) когда количество ресурсов, отобранных из придонного слоя, уменьшается, система отбора ресурса укорачивает контур канала циркуляционного потока, изменяя угол подвижных труб, обеспеченных на обоих концах трубы генерации циркуляционного потока, и выбрасывает скоростную струю горячей воды высокого давления или пара высокого давления из подвижных труб к придонному слою;

(5) когда расход циркуляционного потока уменьшается, система отбора ресурса перемещает осадочную породу в трубе генерации циркуляционного потока в направлении циркуляционного потока посредством вращения спиральных лопастей;

(6) блок электропитания является термоэлектрическим преобразователем, который преобразует теплоту гидрогеотермальной залежи в придонном слое в электроэнергию и подает электроэнергию.

11. Система отбора ресурса по п. 10, в которой в конфигурации (4) или (5) перед перемещением защитной трубы в осевом направлении относительно придонного слоя система отбора ресурса подает цементные частицы в придонный слой в двух положениях отверстий трубы генерации циркуляционного потока.

Images