一种基于固态流化开采的天然气水合物海底分离工艺.pdf

本发明涉及一种基于固态流化开采的天然气水合物海底分离工艺，尤其用于海底浅表层非成岩天然气水合物固态流化开采。该工艺包括以下步骤：①将海底采掘机开采后泵送而来的水合物原浆输送至海底筛分装置进行筛分处理；②将筛分处理后得到的大固体颗粒输送至海底破碎装置进行破碎处理；③将破碎处理后的水合物混合物再次进行筛分处理；④对筛分处理后的大、小固体颗粒混合物分别进行分离处理；⑤对分离得到的泥沙进行海底回填。本发明可实现在海底浅表层非成岩天然气水合物藏固态流化开采过程中水合物的海底分离。整个过程安全、高效，并且可以有效控制分离后泥沙中水合物的含量。

1.  一种基于固态流化开采的天然气水合物海底分离工艺，其特征在于，包括以下步骤：①将海底采掘机采集泵送而来的水合物原浆输送至海底筛分装置进行筛分处理；②将筛分处理后得到的大固体颗粒输送至海底破碎装置进行破碎处理；③将破碎处理后的水合物混合物再次进行筛分处理，分选出较大的固体颗粒混合物；④对筛分处理后的大、小固体颗粒混合物分别进行分离处理，得到含杂质较少的水合物混合物；⑤对分离得到的泥沙进行海底回填，杂质较少的水合物混合物输送至海面设施进行下一步处理。

2.  根据权利要求1所述的一种基于固态流化开采的天然气水合物海底分离工艺，其特征在于，整个分离过程利用分级分离原理，能够实现天然气水合物的高效分离。

一种基于固态流化开采的天然气水合物海底分离工艺
技术领域
本发明涉及一种基于固态流化开采的天然气水合物海底分离工艺，尤其用于海底浅表层非成岩天然气水合物固态流化开采,属于海底天然气水合物开发利用领域。
背景技术
随着陆地油气资源的开采已经不能满足人们的要求，海洋油气资源、天然气水合物藏的开发利用不但是世界能源的发展趋势，也是中国能源发展的战略目标。天然气水合物作为极具潜质的清洁能源，以其储量大、能量密度大和分布广的特点，被看作是21世纪最具潜力的接替能源。
我国于2007年、2013年分别成功获取海域天然气水合物样品，初步圈定11个远景资源区，远景资源量达680亿吨油当量，是我国石油天然气储量的1/2。但我国已经获取的海域天然气水合物样品主要分布在南海北部陆坡区、埋深几米到300米左右的泥岩或弱胶结的岩石中，大多没有像常规油气藏那样稳定的圈闭构造，同时天然气水合物本身就是岩石骨骼结构的重要组成部分，海洋浅层水合物开采过程中，其原有的固态结构将溃散，运用常规开采方式难以实现我国海底天然气水合物藏的开采。采用天然气水合物固态流化开采是一种行之有效的方法。该方法可实现对海底浅层非成岩天然气水合物藏的绿色、环保及安全开采。
由于固态流化开采方式实行的是固态开采，所形成的水合物混合物相态复杂，包括天然气、水、水合物颗粒、泥沙以及水合物与泥沙的胶结体等多种成分。现有的分离技术难以实现水合物与泥沙颗粒在海底的彻底分离。因此，需要一种高效、环保和安全的分离技术，实现对水合物的分离。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提出一种基于固态流化开采的天然气水合物海底分离工艺，适用于天然气水合物固态流化开采过程中实现水合物海底高效分离的分离工艺，以克服现有的技术中存在的缺陷。
本发明解决上述技术问题的方案是：
本发明一种基于固态流化开采的天然气水合物海底分离工艺,包括以下步骤：①将海底采 掘机开采后泵送而来的水合物原浆输送至海底筛分装置进行筛分处理；②将筛分处理后得到的大固体颗粒输送至海底破碎装置进行破碎处理；③将破碎处理后的水合物混合物再次进行筛分处理，分选出较大的固体颗粒混合物，根据实际情况可能需要多级多次的对较大颗粒进行破碎、筛分；④对筛分处理后的大、小固体颗粒混合物分别进行分离处理，得到含杂质较少的水合物混合物；⑤对分离得到的泥沙进行海底回填，杂质较少的水合物混合物输送至海面设施进行下一步处理。
本发明的有益效果在于：本发明利用分级分离的原理，通过筛分-破碎-筛分处理，将大、小固体颗粒混合物分级，再分别通过分离设备，能够相对容易并且高效的实现海底水合物的分离。通过对分离后泥沙中水合物含量的控制，进而控制水合物对环境的影响。本发明整个过程安全、高效，并且可以有效控制分离后泥沙中水合物的含量，防止排入海中的水合物因为分解产生天然气而对环境造成危害。另外，本发明能够减轻立管输送量、降低举升动力消耗，从而提高采收率；同时还能有效地节省海上生产平台的生产空间，从而降低运行成本。可实现在海底浅表层非成岩天然气水合物藏固态流化开采过程中水合物的海底分离。
附图说明
图1是本发明一种基于固态流化开采的天然气水合物海底分离工艺的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明：如图1所示，本发明一种基于固态流化开采的天然气水合物海底分离工艺，包括以下步骤：
①将海底采掘机采掘经泵送而来的天然气水合物原浆输送至海底筛分装置进行筛分处理，分选出大固体颗粒。
②将经过筛分处理分选得到的大固体颗粒输送至海底破碎装置进行破碎处理，按要求得到理想形状、尺寸的水合物混合物。
③将经过破碎处理的水合物混合物再次经过筛分装置筛分处理。
④对每次分级后分离得到的混合物分别进行分离，得到含杂质较少的天然气水合物混合物。由于混合物的形状、尺寸差别不是太大，可以对水合物实现有效的分离。
⑤将分离得到的泥沙进行海底回填，将分离得到的含杂质较少的水合物混合物输送至海面设施进行下一步的处理。
整个分离过程利用分级分离原理，能够实现天然气水合物的高效分离。