Изобретение относится к области разработки месторождений углеводородов, в ча-стности газогидратных месторождений.
Известен способ добычи газа из твердых газогидратов, согласно которому в газогидратной залежи создаются неравновесные термобарические условия путем снижения давления и подвода тепла, при этом теплоподвод осуществляют введением твердого сорбента в зону залегания газогидрата для поглощения воды с удельным тепловыделением, превышающем теплоту диссоциации твердого газогидрата (см. патент RU 2159323, Е 21 В 43/00, 1999).
Недостатком этого способа является необходимость создания наземных сооружений для подачи в зону залегания газогидрата через скважину твердого сорбента и после-дующей регенерации сорбента, а также малая площадь контакта сорбента в вертикальном стволе скважины с породой, содержащей газогидрат.
Из известных способов наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ разработки месторождений твердых углеводородов, включающий разбуривание залежи системой сгруппированных по площади залежи скважин с горизонтальными участками, в каждой группе которой через один ряд скважин производят закачку теплоносителя в одни продуктивные пласты, а из другого осуществляют отбор углеводородов из других продуктивных пластов, причем в смежных группах скважин попеременно чередуют продуктивные пласты, в которые производят за-качку теплоносителя и из которых отбирают углеводороды, см. патент US №5016709, Е 21 В 43/24, 1991.
Устройство для нагнетания воды в нагнетательную скважину 1 (рис. 1) содержит насос 2 с приводом 3, вход которого соединен подводящим трубопроводом 4, содержащим задвижку 5 с емкостью для воды 6, а выход нагнетательным трубопроводом 7, со-держащим задвижку 8 с теплообменником 9 и далее трубопроводом горячей воды 10 — с нагнетательной скважиной 1.

В состав устройства входит газоперекачивающий агрегат 11, содержащий газотурбинный двигатель 12 и свободную турбину 13, ротор свободной 14 соединен с компрессором для перекачки газа 15.
Кроме того, в состав газоперекачивающего агрегата 11 входят: воздухозаборное устройство 16, компрессор 17, камера сгорания 18 с форсунками 19, турбина 20 с ротором турбины 21 и выхлопное устройство 22, установленное за свободной турбиной 13. К газо-перекачивающему агрегату 11 валом 23 подсоединен электрогенератор 24, а к приводу 3 насоса 2 электрическими связями 25 подсоединен электрогенератор 24.
К форсункам 18 камеры сгорания 19 подключена топливная система двигателя 26, содержащая дожимной компрессор 27с приводом 28, регулятор расхода 29 и отсечной клапан 30.
Топливная система двигателя 26 подсоединена к газовой магистрали 31, содержа-щей газовую емкость 32 и клапан 33. В системе предусмотрен блок управления 34, соединенный электрическими связями 25 с приводами 3 и 28, регулятором 29 и отсечным клапаном 30.
При работе запускают газотурбинный двигатель 12, для этого с блока управления 34 подаются электрические команды на привода 3 и 28 и открытие отсечного клапана 30. Топливо (природный газ) по топливной системе двигателя 26 дожимным компрессором 27 подается в форсунки 19 камеры сгорания 18, где воспламеняется при помощи электрозапальников (электрозапальники на рис. 1 не показаны).
В результате продукты сгорания раскручивают ротор турбины 21 и ротор свобод-ной турбины 14. Приводится в действие компрессор для перекачки газа 15, который повышает давление газа в газовой магистрали 31. Одновременно насос 2 из бака с водой 6 забирает воду и по нагнетательной магистрали 7 через задвижку 8 поступает в теплооб-менник 9, где подогревается и далее по трубопроводу горячей воды 10 поступает в нагнетательную скважину 1. Давление в продуктивном пласте повышается. При наличии твер-дых газогидратов они расплавляются и становятся пригодными для отбора в довывающих скважинах.
Применение источника тепловой энергии, работающего на добываемом топливе дает ряд преимуществ, связанных с тем, что в отдаленные районы страны трудно доставить топливо и компактный и мощный источник энергии, каким является газотурбинная установка. Кроме того, применение замкнутой схемы подогрева, без расходования воды также дает преимущество, уменьшает загрязнение добываемой смеси.
Применение в качестве основного теплоносителя горячей воды, имеющей высокую температуру и большую теплоемкость, позволяет быстрее и эффективнее произвести термическую обработку продуктивного пласта, состоящего преимущественно из углеводородов в твердой фазе и льда и не загрязняет окружающую среду, т. к. вода непрерывно циркулирует по замкнутому контуру, отделяясь в сепараторе. Кроме того, утилизация тепла в выхлопном устройстве газотурбинной установки повышает ее КПД. Обеспечивается автоматическое согласование распределения мощности, идущей на подогрев воды и привод компрессора и компрессора для перекачки газа , а также дожимного компрессора и насоса.
Предложенный способ разработки позволяет:
— утилизировать, ранее не используемую энергию газотурбинного двигателя для подогрева воды перед ее подачей в продуктивный пласт и способствовать разложению газовых гидратов на газ и воду,
— обеспечить поддержание экологического равновесия процесса за счет рециркуляции поды ,
— поддерживать пластовое давление в продуктивных пластах за счет закачки горячей воды.

Автор статьи: Патентный поверенный РФ Болотин Николай Борисович