[發明專利]泡沫注漿法改造海洋泥質粉砂型天然氣水合物儲層的方法

有效

• 申請號: 201810054581.5
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108180001B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 孫友宏;馬曉龍;郭威;李冰;賈瑞;曲莉莉;王秋雯
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: E21B43/22
• 分類號: E21B43/22;E21B43/01;E21B43/267;C09K8/518
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所(普通合伙) 22206
• 代理人: 李曉莉

1.泡沫注漿法改造海洋泥質粉砂型天然氣水合物儲層的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、利用鉆進裝置(21)從海底表面鉆進至設計深度形成井眼，對井眼進行固井和完井作業；

步驟二、配置泡沫液和水泥砂漿，并將兩者混合均勻形成泡沫水泥砂漿，泡沫水泥砂漿中的泡沫占總體積的10％～60％；

步驟三、下入注漿管(10)，從注漿管(10)內部泵送所述泡沫水泥砂漿進入到天然氣水合物層(2)中，注漿壓力大于天然氣水合物層(2)的初始應力和抗剪強度使得天然氣水合物層(2)產生劈裂裂隙；

步驟四、注漿結束后，水化的水泥將砂漿膠結在一起形成網狀骨架結構(11)，泡沫在網狀骨架結構(11)中形成孔隙，孔隙率為10％～60％；

步驟五、天然氣水合物層(2)改造完成后，對天然氣水合物層(2)進行開采；

步驟二中，所述的泡沫水泥砂漿中的泡沫液采用液態二氧化碳泡沫液，液態二氧化碳泡沫液是在溫度為-17℃～-25℃、壓力為2MPa～3MPa的條件下由液態二氧化碳和基液混合而成的，液態二氧化碳和基液配比為1:1，基液由清水或海水、起泡劑、穩泡劑及粘土穩定劑組成；

按照重量百分比計為：基液是由95％～97％清水或海水、1％～2％的YPF-1起泡劑、0.5％～2％的羥丙基胍膠及0.5％～1％的A-25粘土穩定劑組成，以上各組分重量百分比之和為100％；

或者步驟二中，所述的泡沫水泥砂漿中的泡沫液采用化學發泡泡沫液，

化學發泡泡沫液配方組成如下：

A液：按照重量百分比計為：3％～10％的銨鹽，0.5％～2％的羥丙基胍膠穩泡劑，1％～2％的YPF-1起泡劑，0.5％～1％的A-25粘土穩定劑，85％～95％的清水或海水，以上各組分重量百分比之和為100％；

B液：按照重量百分比計為：3％～10％的亞硝酸鹽，0.5％～2％的羥丙基胍膠穩泡劑，1％～2％的YPF-1起泡劑，0.5％～1％的A-25粘土穩定劑，85％～95％的清水或海水，以上各組分重量百分比之和為100％；

A液與B液的配比為1:1。

2.根據權利要求1所述的泡沫注漿法改造海洋泥質粉砂型天然氣水合物儲層的方法，其特征在于：步驟一中，從海底表面鉆進至設計深度過程，采用直井時鉆進至天然氣水合物層(2)底部以下5米～20米；采用水平井時，水平井位于天然氣水合物層(2)的中間位置。

3.根據權利要求1所述的泡沫注漿法改造海洋泥質粉砂型天然氣水合物儲層的方法，其特征在于：步驟一中，固井作業是在鉆井完成后，在井眼中完成下套管和注水泥漿的過程。

4.根據權利要求1所述的泡沫注漿法改造海洋泥質粉砂型天然氣水合物儲層的方法，其特征在于：步驟一中，完井作業是在固井作業完成后，采用射孔或下入花管方式使井眼與天然氣水合物層(2)連通。

5.根據權利要求1所述的泡沫注漿法改造海洋泥質粉砂型天然氣水合物儲層的方法，其特征在于：步驟二中，采用物理發泡的方式得到泡沫水泥砂漿，即通過攪拌系統或壓縮空氣將泡沫液和水泥砂漿充分混合并發泡得到泡沫水泥砂漿。

6.根據權利要求1所述的泡沫注漿法改造海洋泥質粉砂型天然氣水合物儲層的方法，其特征在于：步驟三中，注漿壓力為1MPa～15MPa。

7.根據權利要求1所述的泡沫注漿法改造海洋泥質粉砂型天然氣水合物儲層的方法，其特征在于：步驟三中，所述的注漿管(10)對天然氣水合物層(2)進行分段注漿，每段的層間距為3米～8米。