RUDN Journal of Engineering ResearchRUDN Journal of Engineering ResearchВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования2312-81432312-8151Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)3307910.22363/2312-8143-2022-23-3-232-245ArticlesСтатьиResearch ArticleComparison of innovative gas hydrate extraction technologies in China and JapanСравнение инновационных технологий добычи газовых гидратов в Китае и Японииhttps://orcid.org/0000-0003-1719-8976SunHaoyuanСуньХаоюань

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

аспирант, департамент недропользования и нефтегазового дела, Инженерная академия

1042195045@rudn.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1396-1815HuangQiuhongХуанЦюхун

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

магистр, департамент недропользования и нефтегазового дела, Инженерная академия

932998181@qq.comhttps://orcid.org/0000-0002-5792-3979VorobyevKirill A.ВоробьевКирилл Александрович

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

ассистент, департамент недропользования и нефтегазового дела, Инженерная академия

vorobyev_ka@rudn.ruPeoples’ Friendship University of Russia (RUDN University)Российский университет дружбы народов30122022233VOL 23, NO3 (2022)ТОМ 23, №3 (2022)23224530122022Copyright ©; 2022, Sun H., Huang Q., Vorobyev K.A.Copyright ©; 2022, Сунь Х., Хуан Ц., Воробьев К.А.2022Sun H., Huang Q., Vorobyev K.A.Сунь Х., Хуан Ц., Воробьев К.А.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/legalcodehttps://journals.rudn.ru/engineering-researches/article/view/33079

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.

В XX в. огромное внимание в мире уделялось изучению, разведке, освоению месторождений природного газа, представляющих собой обычные (традиционные) газосодержащие скопления углеводородов. Ограниченность и невосполнимость ресурсов свободного природного газа, растущий спрос на этот энергоноситель неизбежно заставили в XXI в. обратить внимание на значительные потенциальные ресурсы природного газа, заключенные в нетрадиционных источниках. К ним относятся метан угленосных толщ, сланцевый газ, водорастворенные газы подземной и надземной гидросферы, природные газовые гидраты. В исследовании рассматриваются современные технологии разработки природных газовых гидратов, в частности опытно-промышленная разработка месторождения Нанкай на шельфе Японии и ряд крупных месторождений на шельфе Китая. Описаны результаты научных изысканий, а также практический опыт применения различных способов воздействия на месторождения нетрадиционных углеводородов. Приведен ряд ключевых технических решений по разработке месторождений газовых гидратов, таких как контроль песка при добыче, искусственный подъем, геологический мониторинг и мониторинг окружающей среды. Информационная и нормативная база исследования отражает современный уровень развития науки и техники в разработке месторождений полезных ископаемых. Отражен мировой и отечественный опыт разработки технологий воздействия на месторождения нетрадиционных углеводородов с целью оптимизации и интенсификации процесса добычи.

hydrates of natural gasstability zonegas hydratesmethods for developingproduction technologiesenvironmentгидраты природного газазона стабильностигазогидратыметоды разработкитехнологии добычиокружающая средаVorobev AE, Malyukov VP, Rygzynov ChT. Experimental study of formation of gas hydrates. RUDN Journal of Engineering Research. 2012;(2):85-93. (In Russ.)Воробьёв А.Е., Малюков В.П., Рыгзынов Ч.Ц. Экспериментальное исследование образования газовых гидратов // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2012. № 2. С. 85-93.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.)Воробьёв А.Е., Болатова А.Б., Байлагасова И.Л. Методология проведения экспериментальных исследований аквальных газогидратов // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2012. № 3. С. 24-35.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/10.22363/2312-8143-2018-19-1-127-136Малюков В.П., Токарев И.С. Исследования разработки Нанкайского газогидратного месторождения // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2018. Т. 19. № 1. С. 127-136. https://doi.org/10.22363/2312-8143-2018-191-127-136Li 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.1006-5539.2014.01.018Zhou 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/s11708-020-0684-1Wei 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.2022.997337Wang 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/s00343-0100097-9Ning 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/syxb201303026Fu 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.)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.)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.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).Du W. Production test technology of natural gas hydrate. Well Testing. 2019;28(1):20-24. (In Chin.)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.10092722.2016.07005Yamamoto 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-MSRutqvist 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.2012.06.004Du 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.2012.06.004Zhu 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.02561492.2015.06.016Wu 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.2015.03.010Zuo 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.)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/s12182-021-00568-9Zhu 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.)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.