[發明專利]一種利用流體循環方式動用地熱能開采天然氣水合物藏的方法

有效

• 申請號: 201710573395.8
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107130944B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 侯健;劉永革;周鵬;齊迪;趙海峰;何思嫻;白雅潔;陳巍
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B43/01
• 分類號: E21B43/01;E21B43/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種利用流體循環方式動用地熱能開采天然氣水合物藏的方法，其在海面打一口同心管型熱力井貫穿水合物層及其下部地熱層，在井口油管中注入冷流體，流體在井底進入套管后被地熱層加熱，加熱流體返回水合物層為水合物分解提供能量，用以輔助生產井進行降壓開采，從而大幅提高采收率，其特征在于包括以下工藝步驟：

步驟(1)：根據區塊地質構造環境，選擇海底含有水合物藏且水合物層下部存在地熱層的區塊作為措施區域；

步驟(2)：打兩口井組成一個熱力井及生產井井組，其中所述生產井水平射孔段位于水合物層距離頂部位置處，其中所述熱力井鉆至水合物層距離頂部位置處，造斜生成有一定長度的水平井段，隨后鉆至下部地熱層距離頂部位置處，造斜生成有一定長度的水平井段，所述熱力井不射孔，因此與地層不存在流體交換；

步驟(3)：所述生產井進行降壓開采，在所述熱力井的井口油管中注入冷流體，流體到達井底后進入油管與套管間的環形空間并與地熱層發生熱交換，加熱流體經套管返回水合物層時將攜帶的能量傳遞給水合物，水合物受熱分解，在重力的作用下，分解產生的天然氣經上方所述生產井水平射孔段采出；

步驟(4)：持續監測生產井的產氣速度，當產氣速度低于1000～2000m³/d時熱力井停止注入，生產井停止開采。

2.如權利要求1所述的一種利用流體循環方式動用地熱能開采天然氣水合物藏的方法，其特征在于，水合物藏開采方式為加熱輔助降壓開采，水合物分解所需能量均由地熱層提供。

3.如權利要求1所述的一種利用流體循環方式動用地熱能開采天然氣水合物藏的方法，其特征在于，所述熱力井由四部分組成，包括兩個垂直井段、兩個水平井段，具體是連通海面與水合物層的垂直井段(1)、位于水合物層下部的水平井段(2)、連通水合物層與地熱層的垂直井段(3)以及位于地熱層中部的水平井段(4)。

4.如權利要求1所述的一種利用流體循環方式動用地熱能開采天然氣水合物藏的方法，其特征在于，所述地熱層溫度在120℃以上。

5.如權利要求3所述的一種利用流體循環方式動用地熱能開采天然氣水合物藏的方法，其特征在于，所述位于水合物層下部的水平井段(2)的長度為500～1500m，所述位于地熱層中部的水平井段(4)的長度在1000m以上。

6.如權利要求3所述的一種利用流體循環方式動用地熱能開采天然氣水合物藏的方法，其特征在于，所述位于水合物層下部的水平井段(2)和位于地熱層中部的水平井段(4)的油管外均加一層絕熱層以減少油管內流體與套管內流體的熱交換；在垂直井段(3)的油管外和套管外均加一層絕熱層以減少所述熱力井輸送加熱流體過程中熱量的損失。

7.如權利要求6所述的一種利用流體循環方式動用地熱能開采天然氣水合物藏的方法，其特征在于，所述絕熱層的材料為聚乙烯。

8.如權利要求3所述的一種利用流體循環方式動用地熱能開采天然氣水合物藏的方法，其特征在于，所述生產井水平射孔段應與所述位于水合物層下部的水平井段(2)平行并位于其上方。

9.如權利要求1所述的一種利用流體循環方式動用地熱能開采天然氣水合物藏的方法，其特征在于，所述熱力井的流體注入速度為50～150m³/d。