[發明專利]甲烷氣體生產設備和甲烷氣體生產方法

有效

• 申請號: 201780097829.X
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN111492121B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 岡津弘明
• 申請（專利權）人: 日揮環球株式會社
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

本發明的課題在于：提供能夠從大范圍的甲烷水合物層中有效地生產甲烷氣體的甲烷氣體生產設備等。解決手段在于：在從甲烷水合物層MHL中生產甲烷氣體的甲烷氣體生產設備中，第一水平坑井22沿著甲烷水合物層MHL設置，壓入水供給部303、34向第一水平坑井22供給使二氧化碳氣體分散在水中而得到的壓入水。第二水平坑井21沿著通過與二氧化碳置換而從甲烷水合物中放出的甲烷上升移動過來的區域設置，減壓抽吸部301通過在第二水平坑井21內抽水而減壓，并抽吸含有甲烷的水，氣液分離部31從所抽吸的水中分離甲烷氣體。

技術領域

本發明涉及一種從甲烷水合物層中生產甲烷氣體的技術。

背景技術

作為非傳統(unconventional)型的資源，存在于深海和凍土層的甲烷水合物(也稱為氣體水合物)受到了關注。甲烷水合物是在低溫、高壓的條件下以向水分子的籠結構(包合物)內吸收了以甲烷分子為主要成分的客體分子的狀態存在的固體狀的物質。

作為從該甲烷水合物中生產甲烷的方法，已研究了利用加熱或減壓使甲烷水合物分解而回收所放出的甲烷氣體的方法。

然而，對于加熱法來說，從經濟的觀點考慮，大范圍地使廣泛分布于深海或凍土層的地下深處的甲烷水合物層成為加熱狀態是難以實現的。

另外，利用減壓法生產甲烷氣體與加熱法相比，經濟性優異，但在甲烷水合物層減壓時，需要汲取甲烷水合物分解時所生成的大量的水。因此，也必須考慮排水處理的問題、地面下沉的問題等。

另外，還已知甲烷水合物可以吸收例如二氧化碳(CO₂)而成為穩定的狀態的同時，釋放甲烷。

也研究了利用該特性，通過向甲烷水合物層注入例如液體CO₂，由此以吸收了CO₂的狀態來維持水合物層，同時使甲烷氣體得到釋放并回收的技術(例如專利文獻1)。

進一步而言，關于液體CO₂的注入技術，在專利文獻2中記載了如下的技術：使成為比構成甲烷水合物層的地層的間隙更小的微粒的液體CO₂分散在水中，以乳液的狀態使其在地層中被吸收，由此容易使液體CO₂擴散。

這樣，關于利用CO₂的甲烷氣體的生產技術，已從各種觀點出發進行了開發，但依然沒有實現實用化。在這個方面，開發能夠從廣泛分布的甲烷水合物層以更高效地生產甲烷氣體的技術的余地大。

此外，在專利文獻3中記載了如下的技術：在甲烷水合物沉積層內以上下成對的方式設置水平坑井，向這些水平坑井供給熱水或水蒸氣，使一對坑井間的甲烷水合物分解而降低流動阻力后，將熱水或水蒸氣的供給源切換成只是下部側的水平坑井，另一方面，從上部側的水平坑井收集含有甲烷氣體的氣泡的水，進行氣液分離，由此回收甲烷氣體。

然而，該技術如上所述，就加熱甲烷水合物的方面而言，無非還是上述的加熱法，從經濟性的觀點考慮問題較大。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2012/061027號

專利文獻2：日本專利第5748985號公報

專利文獻3：日本專利第3899409號公報

發明內容

發明所要解決的課題

本發明是在這樣的背景下完成的發明，其提供一種能夠從廣泛的甲烷水合物層中高效地生產甲烷氣體的甲烷氣體生產設備和甲烷氣體生產方法。

用于解決課題的技術方案

本發明的甲烷氣體生產設備的特征在于：在從甲烷水合物層生產甲烷氣體的甲烷氣體生產設備中，具有：