[發(fā)明專利]利用自發(fā)熱材料加熱輔助降壓開采水合物的裝置及方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810183899.3 | 申請日： | 2018-03-07 |
| 公開（公告）號： | CN108194063A | 公開（公告）日： | 2018-06-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 郭威;楊翔;曲莉莉;張鵬宇;賈瑞;王元 | 申請（專利權(quán)）人： | 吉林大學(xué) |
| 主分類號： | E21B43/01 | 分類號： | E21B43/01;E21B43/24;E21B43/267;E21B47/06;E21B47/07;E21B47/00 |
| 代理公司： | 長春市吉利專利事務(wù)所 22206 | 代理人： | 李曉莉 |
| 地址： | 130000 吉*** | 國省代碼： | 吉林;22 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 天然氣水合物 自發(fā)熱材料 開采井 壓裂井 水合物 天然氣水合物開采 存儲裝置 壓裂液 降壓 加熱 數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng) 天然氣水合物分解 氣液分離設(shè)備 氣液分離裝置 天然氣 分支水平井 加熱天然氣 水合物儲層 混砂裝置 監(jiān)測儀器 井口壓力 氣體通過 收集裝置 壓裂泵車 儲砂罐 降壓法 水反應(yīng) 傳感器 井筒 壓裂 攜帶 | ||
1.利用自發(fā)熱材料加熱輔助降壓開采水合物的裝置，其特征是：包括監(jiān)測儀器(1)、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)(2)、壓裂泵車(3)、儲砂罐(4)、混砂裝置(5)、自發(fā)熱材料存儲裝置(6)、壓裂液存儲裝置(7)、氣液分離裝置(8)、天然氣收集裝置(9)及井口壓力傳感器(10)，所述監(jiān)測儀器(1)設(shè)置在壓裂井(11)的分支水平井段，同時監(jiān)測儀器(1)連接到位于地表的數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)(2)；所述儲砂罐(4)、自發(fā)熱材料存儲裝置(6)及壓裂液存儲裝置(7)均通過輸送管道與混砂裝置(5)密封連接，并在自發(fā)熱材料存儲裝置(6)與混砂裝置(5)之間的輸送管道上設(shè)置有閥門；所述壓裂泵車(3)的一端與混砂裝置(5)連接，壓裂泵車(3)的另一端與壓裂井(11)連通；所述氣液分離裝置(8)一端與開采井(12)連通，另一端與天然氣收集裝置(9)密封連接；所述井口壓力傳感器(10)設(shè)置在開采井(12)的井口處；
其中壓裂泵車(3)和混砂裝置(5)內(nèi)壁涂覆有防水層、耐高溫層及耐腐蝕層；
其中自發(fā)熱材料存儲裝置(6)包括密封箱體(601)、進(jìn)料口(602)、出料口(603)、溫度傳感器(604)、干燥裝置(605)及攪拌機(jī)(606)，所述密封箱體(601)的內(nèi)壁涂覆有防水層、耐高溫層及耐腐蝕層；所述進(jìn)料口(602)位于密封箱體(601)的頂部；所述出料口(603)設(shè)置在密封箱體(601)的側(cè)壁上；所述溫度傳感器(604)及干燥裝置(605)均設(shè)置在密封箱體(601)內(nèi)頂壁上；所述攪拌機(jī)(606)安裝在密封箱體(601)的內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用自發(fā)熱材料加熱輔助降壓開采水合物的裝置，其特征是：所述監(jiān)測儀器(1)包括溫度傳感器(101)、壓力傳感器(102)及流量傳感器(103)。
3.利用自發(fā)熱材料加熱輔助降壓開采水合物的方法，其特征是，該方法采用權(quán)利要求1或2所述的利用自發(fā)熱材料加熱輔助降壓開采水合物的裝置進(jìn)行開采，具體步驟如下：
步驟一、獲取天然氣水合物待開采區(qū)域的勘探數(shù)據(jù)，所述勘探數(shù)據(jù)包括天然氣水合物儲層(15)的厚度及天然氣水合物儲層(15)的分布范圍，根據(jù)勘探數(shù)據(jù)實(shí)施壓裂井(11)鉆進(jìn)，鉆進(jìn)至目標(biāo)天然氣水合物儲層(15)，壓裂井(11)由豎直井段和分支水平井段構(gòu)成，分支水平井段與豎直井段的底部連通，分支水平井段的數(shù)量為兩個以上，鉆進(jìn)完成后對壓裂井(11)進(jìn)行完井，同時在壓裂井(11)的分支水平井段布置監(jiān)測儀器(1)，將所述監(jiān)測儀器(1)連接到位于地表的數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)(2)；
步驟二、啟動壓裂泵車(3)，利用監(jiān)測儀器(1)對天然氣水合物儲層(15)的信息進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，壓裂液與砂在混砂裝置(5)中混合經(jīng)由壓裂泵車(3)泵入壓裂井(11)，壓裂液與自發(fā)熱材料在混砂裝置(5)中混合，通過壓裂泵車(3)進(jìn)入天然氣水合物儲層(15)的壓裂縫隙(16)中，其中壓裂液儲存在壓裂液存儲裝置(7)中，自發(fā)熱材料存儲在自發(fā)熱材料存儲裝置(6)中；
步驟三、根據(jù)步驟一中壓裂井(11)的分支水平井段分布情況，實(shí)施一口豎井作為開采井(12)，開采井(12)底部位于天然氣水合物儲層(15)，并在開采井(12)的井口處安裝井口壓力傳感器(10)，開采井(12)通過壓裂裂縫(16)與壓裂井(11)連通，通過開采井(12)對天然氣水合物實(shí)施降壓開采；
步驟四、通過井口壓力傳感器(10)對開采井(12)內(nèi)的壓力進(jìn)行監(jiān)控，采用在開采井(12)井口以定出口壓力的方式將天然氣水合物儲層(15)中的流體抽取出來，通過氣液分離設(shè)備(8)分離獲得天然氣，并將所得的天然氣儲存在天然氣儲存裝置(9)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用自發(fā)熱材料加熱輔助降壓開采水合物的方法，其特征是：所述開采井(12)的井底位于壓裂井(11)的分支水平井段的中點(diǎn)處。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用自發(fā)熱材料加熱輔助降壓開采水合物的方法，其特征是：按重量百分比計(jì)，所述自發(fā)熱材料包括鐵粉31％、鎂粉62％、氯化鈉2％及硅藻土5％。
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