[發(fā)明專利]一種利用干熱巖開采天然氣水合物的裝置及方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201910167071.3 | 申請(qǐng)日： | 2019-03-06 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN109736754A | 公開（公告）日： | 2019-05-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 宋永臣;劉慧全;楊明軍;蔣蘭蘭;趙越超 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 大連理工大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | E21B43/01 | 分類號(hào)： | E21B43/01;E21B43/24;E21B43/30 |
| 代理公司： | 大連理工大學(xué)專利中心 21200 | 代理人： | 溫福雪;侯明遠(yuǎn) |
| 地址： | 116024 遼*** | 國(guó)省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 天然氣水合物 干熱巖 天然氣開采 開采井 注入井 水合物 天然氣水合物分解 天然氣水合物開采 天然氣水合物層 地?zé)崮?/a> 海水 氣液分離裝置 天然氣 二次利用 口水平井 能源消耗 水合物層 高壓泵 根連接 熱激法 水分離 回灌 加熱 平衡 能源 | ||
本發(fā)明屬于天然氣水合物開采技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用干熱巖開采天然氣水合物的裝置及方法，包括兩口水平井，一口開采井，一口注入井，2～3根連接水合物層與干熱巖的通道。主要流程是：(1)利用高壓泵將海水注入干熱巖；(2)通過管道將加熱后的海水注入天然氣水合物層，破壞天然氣水合物的相平衡，促使天然氣水合物分解；(3)利用開采井將天然氣開采出來；(4)；利用氣液分離裝置將天然氣和水分離，天然氣用作能源，水回灌到注入井，進(jìn)行二次利用。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于利用地?zé)崮芴烊粴忾_采水合物，減少了傳統(tǒng)熱激法開采天然氣水合物的能源消耗。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于天然氣水合物開采技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用干熱巖開采天然氣水合物的裝置及方法。
背景技術(shù)
隨著近年來科學(xué)、社會(huì)的高速發(fā)展，人類對(duì)于能源的需求越來越高，但傳統(tǒng)的化石能源如煤炭、石油等越來越少，難以滿足未來人類社會(huì)發(fā)展的需要，因此，尋找煤炭，石油等能源的替代能源迫在眉睫。
現(xiàn)今環(huán)境問題已成為世界上最重要的問題之一，隨著近一個(gè)世紀(jì)的高速發(fā)展，大量化石能源的燃燒造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，對(duì)人們身體健康，社會(huì)的發(fā)展形成了極大的危害，為了改善環(huán)境，世界各國(guó)投入了巨大的人力物力，運(yùn)用各種方法改善地球生態(tài)環(huán)境，其中，清潔能源是一項(xiàng)十分有效的方式。
天然氣水合物是由小分子烴類物質(zhì)與水形成的籠狀晶體物質(zhì)，其中甲烷占80％～99.9％，燃燒后只產(chǎn)生CO2和水，是一種優(yōu)質(zhì)的清潔能源，同時(shí)天然氣水合物儲(chǔ)量巨大，現(xiàn)今探明的天然氣水合物儲(chǔ)量為7.6×1018m3，碳含量約為已探明的所有化石燃料碳含量總和的二倍。天然氣水合物是一種發(fā)展前景廣闊的新能源。
傳統(tǒng)的水合物開采方法有熱激法，降壓開采法，化學(xué)劑法，但這三種方法各有缺陷，我國(guó)南海蘊(yùn)藏豐富的天然氣水合物及地?zé)豳Y源，利用地?zé)豳Y源開采天然氣水合物是一種可行的方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種利用干熱巖開采天然氣水合物的方法，為利用地?zé)豳Y源開采天然氣水合物提供了一種方法，并且可以對(duì)產(chǎn)物回收利用，節(jié)約能源。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種利用干熱巖開采天然氣水合物的裝置，包括高壓泵1、污水回流管道2、氣液分離裝置3、天然氣采出管道4、天然氣儲(chǔ)氣罐5、管道10、第一射孔11、第一水平段12、隔熱層13、第二射孔14、第二水平段15、開采井16和注入井17；
所述的注入井17為L(zhǎng)型井，其入口端連接高壓泵1，豎直段伸入至地?zé)釋?內(nèi)；注入井17的水平段位于地?zé)釋?內(nèi)，其上均布有多個(gè)第一射孔11；
所述的開采井16為L(zhǎng)型井，其入口端連接氣液分離裝置3，豎直段伸入至天然氣水合物儲(chǔ)層7，開采井16的水平段位于天然氣水合物儲(chǔ)層7內(nèi)，其上均布有多個(gè)第二射孔14；
所述的天然氣水合物儲(chǔ)層7和地?zé)釋?之間為巖石儲(chǔ)層8，天然氣水合物儲(chǔ)層7和地?zé)釋?之間設(shè)有用于連接地?zé)釋?與天然氣水合物儲(chǔ)層7的管道10，管道10外部設(shè)有隔熱層13；
所述的高壓泵1、污水回流管道2、氣液分離裝置3、天然氣采出管道4和天然氣儲(chǔ)氣罐5依次相連。
一種利用干熱巖開采天然氣水合物的方法，步驟如下：
1)選擇存在水合物層且下方存在干熱巖儲(chǔ)層的海域作為開采區(qū)域，目標(biāo)干熱巖儲(chǔ)層溫度選取150℃；在目標(biāo)海域選取合適位置向巖石儲(chǔ)層8打一口水平井，作為注入井17，注入井17貫穿天然氣水合物層，水平段位于地?zé)釋?，對(duì)水平段進(jìn)行射孔，形成第一射孔11；在目標(biāo)海域選取合適位置向天然氣水合物儲(chǔ)層7打一口定向井，作為開采井16，同樣為水平井，水平段位于天然氣水合物儲(chǔ)層7，對(duì)水平段進(jìn)行射孔，形成第二射孔14；利用2～3根管道將天然氣水合物儲(chǔ)層7與地?zé)釋?連接，在管道10外包裹隔熱層13，防止熱量散失；
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