[發明專利]一種用于天然氣水合物開采的管路結構

有效

• 申請號: 201710673222.3
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN107630683B
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 葉建良;秦如雷;寇貝貝;黃芳飛;于彥江;盛堰;王偲;萬庭輝;盧秋平;曲佳
• 申請（專利權）人: 廣州海洋地質調查局
• 主分類號: E21B43/013
• 分類號: E21B43/013
• 代理公司: 廣州君咨知識產權代理有限公司 44437
• 代理人: 江超

本發明公開了一種用于天然氣水合物開采的管路結構，設有電潛泵、第三管體、第二管體和第一管體。有益效果在于：第三管體和第二管體下段層套設置，氣體被電潛泵分離到環空后由于負壓作用進入第二管體外側壁與第三管體內側壁之間的管路，然后經過環口進入橫截面積更大的第二管體內部。高速的氣體從細截面面積進入大截面面積的管道后流速會大大下降從而降低了對水的攜帶能力。水在第二管體壁面凝聚再沿著壁面通過回水管路重新進入電潛泵內腔，電潛泵將水泵入第一管體后排到進口設備。這樣氣體和水都能在井下進行有效的兩相分離，在井口設備中不會兩相混合，減少了后續處理工藝的成本和難度，在管路中能一致的生產壓差。

技術領域

本發明涉及一種礦藏開采管路結構，尤其涉及一種用于天然氣水合物開采的管路結構。

背景技術

天然氣水合物又稱“可燃冰”，是分布于深海沉積物或陸域的永久凍土中，由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀的結晶物質。由于其燃燒污染比煤、石油、天然氣都小得多，而且儲量豐富，全球儲量足夠人類使用井筒1000年，因而被各國視為未來石油天然氣的替代能源。中國、日本、加拿大等國已進行了可燃冰的試開采，均使用降壓開采的方法。

降壓開采法是一種通過降低壓力促使天然氣水合物分解的開采方法。降壓途徑為：當完井下入電潛泵、防砂篩管等開采管柱后，通過泵出與天然氣水合物層連通管道內的流體降低天然氣水合物層的壓力，壓力降低到一定程度后，天然氣水合物就會分解為天然氣和水，經過氣水分離后，氣液兩相流入各自運送通道，最終流動至井口處理設備。

現有天然氣水合物試采氣體流道為普通油管，下端連接電潛泵的排氣端；普通油管外圍同軸設置隔水管，液體流道為普通油管與隔水管間的環空，環空連接電潛泵的排水端。如果分解產生的天然氣過多，水就會被高速流動的氣攜帶至天然氣運送通道，導致氣管路內形成積液，降低生產壓差；而且井口兩相難以分離，增加后期的工藝成本。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種用于天然氣水合物開采的管路結構，其能解決氣水兩相容易混合的問題。

本發明的目的采用以下技術方案實現：

一種用于天然氣水合物開采的管路結構，設有電潛泵，在電潛泵上方設有上密封過電纜封隔、在電潛泵下方設有下密封過電纜封隔；上密封過電纜封隔與下密封過電纜封隔之間形成氣水兩相分離的環空；其特征在于，還設有第三管體、第二管體和第一管體；所述的第三管體套設在第二管體外部，第三管體下端貫穿上密封過電纜封隔連通環空、上端與第二管體外側壁密封連接；第二管體下端連接電潛泵內腔，在與第三管體密封連接的下方設置環口用于連通第三管體與第二管體，第二管體上端連接井口設備，第三管體和第二管體連通后形成氣體管路；所述的第一管體下部與第三管體和第二管體相貫穿后延伸進第二管體管內，第一管體下端連接電潛泵排水端，第一管體上端連接井口設備；第一管體直徑小于第二管體，第一管體延伸段外側壁與第二管體內側壁形成用于回水的管路。

優選的，第二管體設置在第三管體內的下段直徑小于上段，在環口下方設置倒錐面連接直徑不同的兩段。

優選的，在第一管體內設置單流閥。

優選的，第一管體延伸段、第三管體和第二管體同軸設置。

相比現有技術，本發明的有益效果在于：第三管體和第二管體下段層套設置，氣體被電潛泵分離到環空后由于負壓作用進入第二管體外側壁與第三管體內側壁之間的管路，然后經過環口進入橫截面積更大的第二管體內部。高速的氣體從細截面面積進入大截面面積的管道后流速會大大下降從而降低了對水的攜帶能力。水在第二管體壁面凝聚再沿著壁面通過回水管路重新進入電潛泵內腔，電潛泵將水泵入第一管體后排到進口設備。這樣氣體和水都能在井下進行有效的兩相分離，在井口設備中不會兩相混合，減少了后續處理工藝的成本和難度，在管路中能一致的生產壓差。

附圖說明