[發明專利]一種天然氣水合物開采方法

有效

• 申請號: 201811308959.6
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN109252833B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 胡剛;譚川東;王國榮;王燕飛;徐召強;左潤東;方潘
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B43/01
• 分類號: E21B43/01;E21B43/20;E21B43/24
• 代理公司: 重慶上義眾和專利代理事務所(普通合伙) 50225
• 代理人: 譚勇

1.一種天然氣水合物開采方法，在海內設置注水井(38)和開采井(9)，并通過所述注水井(38)以加熱水合物層，其特征在于，通過第一水管(14)在水面上連通注水井(38)和開采井(9)，使開采井(9)排出的水進入注水井(38)中；

在注水井(38)底部設置射流噴頭(39)，來自注水井(38)的熱水通過射流噴頭(39)后破碎水合物層；

所述天然氣水合物開采方法包括以下步驟：

S1、利用成熟的陸地石油開采方法和開采設備進行海底水合物的鉆探出天然氣水合物開采井( 9) 和注水井( 38) ，隨后第一隔水管( 7) 和第二隔水管( 31) 分別由第一開采船( 2) 和第二開采船( 23) 所提供的支撐平臺上下放，下放到天然氣水合物開采井( 9)和注水井( 38) 所對應的天然氣水合物層的上方，最后利用擴張式第一封隔器( 8) 和擴張式第二封隔器( 37) 進行入泥隔水管的快速坐封；

S2、待第一封隔器( 8) 和第二封隔器( 37) 坐封完成之后，在第一隔水管( 7) 中下放輸送管道( 6) 和與之相連的回填管道( 13) 、抽吸裝置( 11) 、抽吸管道( 12) ，輸送管道( 6) 錨定在第一隔水管( 7) 的內管壁上，抽吸裝置( 11) 隨機布置在天然氣水合物層；通過螺紋連接氣液分離裝置( 3) 和輸送管道( 6) ，氣液分離裝置( 3) 管道分別與第一開采船( 2) 上的天然氣水合物收集罐( 1) 和循環裝置( 44) 相連；

S3：在天然氣水合物開采井( 9) 的設備安裝時，進行注水井( 38) 的設備安裝，第二封隔器( 37) 坐封完畢以后，在第二封隔器( 37) 上方坐封過電纜封隔器( 36) ，通過第二電纜線( 25) 連接的高強度套筒經過電纜封隔器( 36) 和第二封隔器( 37) 進入海底天然氣水合物層，以備海底巖石破碎的需要；導管( 27) 、金屬管( 35) 、射流噴頭( 39)構成的整體結構下放到適當的位置，并利用突肩( 32) 進行錨定；錨定完畢之后在第二隔水管( 31) 中的導管( 27) 內下放與第一電纜線( 24) 相連的速度調節裝置( 28) ，最后在導管( 27) 上端面安裝配水器( 26) ，調節注入金屬管( 35) 中進行加熱的海水量；

S4、天然氣水合物開采井( 9) 和注水井( 38) 的設備安裝完畢之后，利用第一水管(14) 連接第一開采船( 2) 上面的循環裝置( 44) 和第二開采船( 23) 下面的配水器(26) ，利用配水器( 26) 引出的第二水管( 18) 連接海水凈化裝置( 16) ，海水凈化裝置( 16) 下方連接水泵( 15) ，完成第二開采船( 23) 上電能蓄能裝置( 20) 、電力轉換裝置( 22) 和太陽能電池板( 21) 的安裝；

S5、檢查所有的開采設備，保證太陽能電池板( 21) 始終處于太陽能收集狀態，通過電力轉換裝置( 22) 將太陽能裝換，最終存儲在電能蓄能裝置( 20) ，當達到一定的電能時，開啟第二電纜線( 25) 所對應的開關進行海底天然氣水合物的試鉆探，試鉆探成功后關閉其對應的開關，進行天然氣水合物的開采；

S6、注水井破巖的同時，天然氣水合物開采井( 9) 中的抽吸裝置( 11) 進入工作狀態，海底混合物通過抽吸管道( 12) 進入井下分離器( 10) ，分離出的氣液混合物進入輸送管道( 6) ，最終進入氣液分離裝置( 3) 進行第二次分離，分離出的天然氣進入天然氣收集罐( 1) ，分離出的熱海水通過第一水管( 14) 進入配水器( 26) ，井下分離器( 10)所分離出來的碎石和淤泥通過回填管道( 13) ，在回填管道( 13) 內的加壓裝置的作用下進行原位加壓回填。

2.根據權利要求1所述的天然氣水合物開采方法，其特征在于，設置第二水管(18)以吸取注水井(38)附近的海水，來自所述第二水管(18)和所述第一水管(14)的混合水注入注水井(38)。

3.根據權利要求1所述的天然氣水合物開采方法，其特征在于，在注水井(38)底部設置金屬管(35)，采用電磁生熱的原理使所述金屬管(35)發熱以加熱水合物層，注入所述注水井(38)的水通過所述金屬管(35)以被所述金屬管(35)加熱。