Comparison of innovative gas hydrate extraction technologies in China and Japan

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

In the 20th century, great attention in the world was paid to the study, exploration, development of natural gas deposits, which are ordinary (traditional) gas-containing accumulations of hydrocarbons. The limited and irreplaceable resources of free natural gas, the growing demand for this energy carrier inevitably forced in the 21st century to pay attention to the significant potential resources of natural gas contained in unconventional sources. These include coal-bearing methane, shale gas, water-dissolved gases of the underground and aboveground hydrosphere, natural gas hydrates. The authors discuss modern technologies for the development of natural gas hydrates, in particular the pilot development of the Nankai field on the shelf of Japan and a number of large deposits on the shelf of China. The results of scientific research are presented, as well as practical experience in the application of various methods of influencing deposits of unconventional hydrocarbons. The study introduces a number of key technical solutions for the development of gas hydrate deposits, such as sand control during extraction, artificial lifting, geological monitoring and environmental monitoring. The information and regulatory framework of the study reflects the current level of development of science and technology in the development of mineral deposits. The world and domestic experience in the development of technologies for the impact on unconventional hydrocarbon deposits in order to optimize and intensify the production process is reflected.

About the authors

Haoyuan Sun

Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN University)

Author for correspondence.
Email: 1042195045@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0003-1719-8976

PhD student, Department of Mineral Developing and Oil & Gas Engineering, Academy of Engineering

6 Miklukho-Maklaya St, Moscow, 117198, Russian Federation

Qiuhong Huang

Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN University)

Email: 932998181@qq.com
ORCID iD: 0000-0003-1396-1815

master, Department of Mineral Developing and Oil & Gas Engineering, Academy of Engineering

6 Miklukho-Maklaya St, Moscow, 117198, Russian Federation

Kirill A. Vorobyev

Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN University)

Email: vorobyev_ka@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0002-5792-3979

assistant, Department of Mineral Developing and Oil & Gas Engineering, Academy of Engineering

6 Miklukho-Maklaya St, Moscow, 117198, Russian Federation

References

  1. Vorobev AE, Malyukov VP, Rygzynov ChT. Experimental study of formation of gas hydrates. RUDN Journal of Engineering Research. 2012;(2):85-93. (In Russ.)
  2. Vorobiev AE, Bolatova AB, Baigalasova IL. Methodology for experimental studies of aquatic gas hydrates. RUDN Journal of Engineering Research. 2012;(3):24-35. (In Russ.)
  3. Malukov VP, Tokarev IS. Research on the development of the Nankai gas hydrates field. RUDN Journal of Engineering Researches. 2018;19(1):127-136. (In Russ.) https://doi.org/10.22363/2312-8143-2018-19-1-127-136
  4. Li L, Miao Q. Summary of technological development of natural gas hydrate exploration and development. General Exploration Institute of China General Administration of Coal Geology. Beijing; 2014. p. 67-71. (In Chin.) https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-5539.2014.01.018
  5. Zhou S, Li Q, Lv X, Fu Q, Zhu J. Key issues in development of offshore natural gas hydrate. Frontiers in Energy. 2020;14:433-442. https://doi.org/10.1007/s11708-020-0684-1
  6. Wei N, Pei J, Zhao J, Zhang L, Zhou Sh, Luo P, Li H, Wu J. A state-of-the-art review and prospect of gas hydrate reservoir drilling techniques. Frontiers in Earth Science. 2022;2:997337. https://doi.org/10.3389/feart.2022.997337
  7. Wang C, Du D, Zhu Z, Liu Y, Yan S, Yang G. Estimation of potential distribution of gas hydrate in the northern South China Sea. Chinese Journal of Oceanology and Limnology. 2010;28:693-699. https://doi.org/10.1007/s00343-0100097-9
  8. Ning F, Liu L, Li Sh, Zhang K, Jiang G, Wu N, Sun Ch, Chen G. Well logging assessment of natural gas hydrate reservoirs and relevant influential factors. Acta Petrolei Sinica. 2013;34(3):591-606. (In Chin.) https://doi.org/10.7623/syxb201303026
  9. Fu Q, Zhou S, Li Q. Natural gas hydrate exploration and production technology research status and development strategy. Engineering Sciences. 2015;17(9):123-132. (In Chin.)
  10. Zuo R, Li Y. The research and successful production test for NGH in Alaska North Slope, USA. Exploration Engineering (Rock & Soil Drilling and Tunneling). 2017;44(10):1-17. (In Chin.)
  11. Yamamoto K. Methane hydrate offshore production test in the Eastern Nankai Trough: a milestone on the path to real energy resource. Proceedings of 8th International Conference on Gas Hydrates. Beijing: ICGH8 Organization; 2014.
  12. Yamamoto K, Terao Y, Fujii T, Ikawa T, Seki M, Matsuzawa M, Kanno T. Operational overview of the first offshore production test of methane hydrate in the Eastern Nankai Trough. Paper OTC-25243-MS (presented at the Offshore Technology Conference, Houston, Texas, 2014).
  13. Du W. Production test technology of natural gas hydrate. Well Testing. 2019;28(1):20-24. (In Chin.)
  14. Li Y, Liu L, Liu C, Sun J, Yu G, Chen Q. Sanding prediction and sandcontrol technology in hydrate exploitation: a review and discussion. Marine Geology Frontiers. 2016;32(07):36-43. (In Chin.) https://doi.org/10.16028/j.10092722.2016.07005
  15. Yamamoto K, Terao Y, Fujii T, Ikawa T, Seki M, Matsuzawa M, Kanno T. Operational overview of the first offshore production test of methane hydrates in the Eastern Nankai Trough. Offshore Technology Conference. 2014. https://doi.org/10.4043/25243-MS
  16. Rutqvist J, Moridis GJ, Grover T, Silpngarmlert S, Collett TS, Holdich SA. Couple multiphase fluid flow and wellbore stability analysis associated with gas production from ocean hydrate-bearing sediments. Journal of Petroleum Science & Engineering. 2012;92-93(4):65-81. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2012.06.004
  17. Du W. Talking about sand control technology of muddy siltstone. Petrochemical Industry Technology. 2018;25(2): 141. (In Chin.) https://doi.org/10.1016/j.petrol.2012.06.004
  18. Zhu C, Jia Y, Liu X, Zhang H, Zheng HM, Shan H. Classification and genetic mechanism of submarine landslide. Geology & Quaternary Geology. 2015;35(6):153-163. (In Chin.) https://doi.org/10.16562/j.cnki.02561492.2015.06.016
  19. Wu X, Zhang B, Zhang W, Wang Y, Sun Z, Shao M. New developments in gas hydrate recovery technology. Advances in New and Renewable Energy. 2015;3(3): 218-225. (In Chin.) https://doi.org/10.3969/j.issn.2095560X.2015.03.010
  20. Zuo R, Li Y. Japan’ s sampling study and successful production test for NGH in Nankai through. Exploration Engineering (Rock & Soil Drilling and Tunneling). 2017;44(12):1-20. (In Chin.)
  21. Pang XQ, Chen ZH, Jia CZ, Wang EZ, Shi HS, Wu ZY, Hu T, Liu KY, Zhao ZF, Pang B, Wang T. Evaluation and re-understanding of the global natural gas hydrate resources. Petroleum Science. 2021;18:323-338. https://doi.org/10.1007/s12182-021-00568-9
  22. Zhu C, Zhang M, Liu X, Wang Z, Shen Z, Zhang B, Zhang X, Jia Y. Gas hydrates: production, geohazards and monitoring. Journal of Catastrophology. 2017; 32(3):51-56. (In Chin.)
  23. Fujin Suzuki K, Tamaki M. The election of the candidate location for the second offshore methane hydrate production test and geological findings from the predrilling operation, in the eastern Nankai Trough, Japan. The 9th International Conference on Gas Hydrate. Denver, Colorado USA, June 25-30, 2017.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».