[發(fā)明專(zhuān)利]一種海底淺層非成巖天然氣水合物領(lǐng)眼回拖射流開(kāi)采方法及開(kāi)采裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710796364.9
• 申請(qǐng)日: 2017-09-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107642346B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周守為;王國(guó)榮;高杭;劉清友;李清平;付強(qiáng);鐘林;王雷振
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西南石油大學(xué);中國(guó)海洋石油總公司;中海油研究總院
• 主分類(lèi)號(hào): E21B43/01
• 分類(lèi)號(hào): E21B43/01;E21B43/38;E21C50/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種天然氣水合物領(lǐng)眼回拖射流開(kāi)采方法，主要用于海底淺層非成巖天然氣水合物的開(kāi)采，其特征在于，所述天然氣水合物領(lǐng)眼回拖射流開(kāi)采方法主要包括：

步驟S1：下放隔水導(dǎo)管至海底水合物層上方，形成垂直通道，利用復(fù)合智能鉆進(jìn)機(jī)器人在水合物礦層水平鉆進(jìn)，形成一定長(zhǎng)度的水平領(lǐng)眼；

步驟S2：回拖復(fù)合智能鉆進(jìn)機(jī)器人，同時(shí)利用水射流擴(kuò)徑的方式破碎管道周?chē)乃衔锏V體，破碎顆粒隨海水流化收集進(jìn)入管道內(nèi)；

步驟S3：利用管道內(nèi)的井下分離器，分離出破碎顆粒中的泥沙，并原位固化回填，分離后的水合物隨海水輸送至海面作進(jìn)一步處理；

步驟S4：當(dāng)一條通道采掘完成，調(diào)整智能鉆進(jìn)機(jī)器人行進(jìn)方向和鉆進(jìn)深度，重復(fù)上述步驟，實(shí)現(xiàn)同一層位不同方向和不同層位水合物的開(kāi)采。

2.如權(quán)利要求1所述的天然氣水合物領(lǐng)眼回拖射流開(kāi)采方法，其特征在于，步驟S1中，隔水導(dǎo)管采用射流鉆進(jìn)的方式在海底泥層中下放，隔水導(dǎo)管下放至水合物層上方以后，采用多級(jí)封隔器坐封的方式封隔地層。

3.如權(quán)利要求1所述的天然氣水合物領(lǐng)眼回拖射流開(kāi)采方法，其特征在于，步驟S1中，智能鉆進(jìn)機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)超短距離轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)由垂直方向向水平領(lǐng)眼的過(guò)渡，水平領(lǐng)眼并非完全水平，而是具有一個(gè)向下傾斜的角度。

4.如權(quán)利要求1所述的天然氣水合物領(lǐng)眼回拖射流開(kāi)采方法，其特征在于，步驟S1中，智能導(dǎo)向鉆進(jìn)機(jī)器人實(shí)時(shí)探測(cè)識(shí)別水合物，根據(jù)水合物在儲(chǔ)層中的含量確定行進(jìn)路徑，同時(shí)具備規(guī)避障礙物的功能。

5.如權(quán)利要求1所述的天然氣水合物領(lǐng)眼回拖射流開(kāi)采方法，其特征在于，步驟S2中，所述水射流擴(kuò)徑不局限于純水射流，還包括磨料射流和脈沖射流。

6.如權(quán)利要求1所述的天然氣水合物領(lǐng)眼回拖射流開(kāi)采方法，其特征在于，步驟S2中，射流水經(jīng)過(guò)雙層連續(xù)管中心通道輸送至海底，經(jīng)由橋式通道轉(zhuǎn)換至中環(huán)空管內(nèi)。

7.如權(quán)利要求1所述的天然氣水合物領(lǐng)眼回拖射流開(kāi)采方法，其特征在于，步驟S2中，還包括如下內(nèi)容：回拖連續(xù)管及其前端整套采掘裝置，同時(shí)射流破碎水合物礦體，并流化收集破碎的水合物顆粒。

8.如權(quán)利要求1所述的天然氣水合物領(lǐng)眼回拖射流開(kāi)采方法，其特征在于，步驟S2中，還包括調(diào)節(jié)射流方向，改變破碎水合物顆粒流場(chǎng)，幫助流化收集的步驟。

9.如權(quán)利要求1所述的天然氣水合物領(lǐng)眼回拖射流開(kāi)采方法，其特征在于，步驟S2中，采用管內(nèi)的泵抽吸以形成負(fù)壓，提高破碎水合物破碎顆粒收集效率，同時(shí)降低地下采空區(qū)壓力，避免漏失。

10.如權(quán)利要求1所述的天然氣水合物領(lǐng)眼回拖射流開(kāi)采方法，其特征在于，步驟S3中，采用井下分離器用于分離出水合物顆粒、海水、泥砂顆?；旌衔镏械哪嗌邦w粒。

11.如權(quán)利要求10所述的天然氣水合物領(lǐng)眼回拖射流開(kāi)采方法，其特征在于，所述分離出的泥砂顆粒將被原位回填至采空區(qū)，并且泥砂在回填過(guò)程中進(jìn)行固化，以保證其回填后具有一定的膠結(jié)強(qiáng)度。

12.如權(quán)利要求10所述的天然氣水合物領(lǐng)眼回拖射流開(kāi)采方法，其特征在于，步驟S3中，分離出泥砂后的水合物漿體經(jīng)由雙層連續(xù)管輸送至海面；返輸?shù)乃衔餄{體處于雙層連續(xù)管的中心管內(nèi)，經(jīng)過(guò)橋式通道交換到環(huán)空管內(nèi)輸送至海面。

13.如權(quán)利要求1所述的天然氣水合物領(lǐng)眼回拖射流開(kāi)采方法，其特征在于，步驟S4中，第一條水平通道開(kāi)采完成之后，轉(zhuǎn)向90°開(kāi)采下一條水平通道，重復(fù)四個(gè)方向開(kāi)采完成后，再?gòu)泥徑谝粭l通道的位置開(kāi)采第五條通道，依次循環(huán)，直至360°全部開(kāi)采完成。