[發(fā)明專利]一種利用廢棄高溫高壓氣藏開采天然氣水合物的裝置及方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910167074.7 | 申請日： | 2019-03-06 |
| 公開（公告）號： | CN109882133A | 公開（公告）日： | 2019-06-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 宋永臣;劉慧全;楊明軍;楊磊;李洋輝 | 申請（專利權(quán)）人： | 大連理工大學(xué) |
| 主分類號： | E21B43/01 | 分類號： | E21B43/01;E21B43/24 |
| 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*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
| 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 開采井 廢棄 高溫高壓氣 水合物層 氣藏 天然氣水合物開采 天然氣水合物層 氣液分離裝置 天然氣 分支水平井 操作流程 能源消耗 氣藏開采 受熱 垂直段 水平井 注入井 射孔 加熱 海水 分解 | ||
本發(fā)明屬于天然氣水合物開采技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種利用廢棄高溫高壓氣藏開采天然氣水合物的裝置及方法，包括兩口井，一口注入井，為水平井，一口開采井，為雙分支水平井，一個分支位于天然氣水合物層，另一分支位于廢棄氣藏，在水合物層對開采井垂直段進(jìn)行射孔。主要操作流程：(1)利用泵將海水注入廢棄氣藏，加熱后通過開采井分支流入水合物層，使天然氣水合物受熱分解，所產(chǎn)生的天然氣經(jīng)開采井開采出來，再經(jīng)過氣液分離裝置，得到較純凈的天然氣。本發(fā)明的優(yōu)勢是，利用高溫廢棄氣藏開采天然氣水合物，降低了能源消耗，同時可利用原有井進(jìn)行開采，降低了成本。
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，涉及一種利用廢棄高溫高壓氣藏開采天然氣水合物的裝置及方法。
背景技術(shù)
天然氣水合物又稱可燃冰，是一種由烴類物質(zhì)與水在低溫高壓條件下形成的具有籠狀晶體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，燃燒后只產(chǎn)生CO2與水，對環(huán)境無污染，同時天然氣水合物中烴的含量很高，其中甲烷約占80％～99.9％，熱值高，是一種十分優(yōu)質(zhì)的能源，可用于替代日益緊缺的傳統(tǒng)化石能源如煤炭，石油，天然氣。開采天然氣水合物常用的方法是熱激法，降壓法，化學(xué)試劑法。然而這三種方法的經(jīng)濟(jì)性不好，開采費用高。
傳統(tǒng)的天然氣氣藏開采完成后會進(jìn)行封井，然后尋找下一個氣藏繼續(xù)開采，然而部分高溫高壓氣藏在開采出天然氣后，儲層內(nèi)部巖石溫度很高，同時儲層內(nèi)部巖石已經(jīng)被壓裂，孔隙度和滲透率都很高，可看作一個良好的地?zé)豳Y源儲層，除此以外，開采天然氣的設(shè)備稍作改動即可用于開采地?zé)崮埽瑯O大地減少了經(jīng)濟(jì)成本，因此可以用廢棄的高溫高壓氣藏作為熱源開采天然氣水合物，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，成本低，經(jīng)濟(jì)性好。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種利用廢棄高溫高壓氣藏開采天然氣水合物的方法，降低了傳統(tǒng)方法開采天然氣水合物的成本，同時，實現(xiàn)了對廢棄的高溫高壓氣藏的二次利用。
本發(fā)明的技術(shù)方案：
一種利用廢棄高溫高壓氣藏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、天然氣儲氣罐5、開采井6、第一水平段7、第一射孔8、橋塞9、第二射孔10、第二水平段11和注入井17；
所述的注入井17入口端連接高壓泵1，出口端位于廢棄氣藏所在巖層12；
所述的開采井6為雙分支水平井，豎直段的出口端連接氣液分離裝置3，第一水平段7和第二水平段11均與豎直段相連通，分別位于天然氣水合物儲層15和廢棄氣藏所在巖層12；位于天然氣水合物儲層15的豎直段設(shè)有橋塞9和第二射孔10，橋塞9和第二射孔10均位于第一水平段7下方，橋塞9位于第二射孔10上方；第一水平段7上均布有多個第一射孔8；
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和天然氣儲氣罐5依次相連。
一種利用廢棄高溫高壓氣藏開采天然氣水合物的方法，步驟如下：
1)選取海底蘊藏天然氣水合物同時不遠(yuǎn)處存在廢棄高溫高壓氣藏的海域作為目標(biāo)海域，其中廢棄氣藏巖石溫度>150℃；將原有的天然氣開采井作為注入井17；在天然氣水合物儲層15打一口雙分支水平井作為開采井6，一個水平分支位于天然氣水合物儲層15，另一個水平分支連接到廢棄氣藏13；在開采井6靠近天然氣水合物儲層15底部的豎直段設(shè)有第二射孔10，并在第二射孔10頂端3～5m處用橋塞9堵住開采井6；天然氣水合物儲層15的第一水平段7位于天然氣水合物儲層15頂部以下3～5m處，并對第一水平段7進(jìn)行射孔，形成第一射孔8；
2)用高壓泵1將海水從注入井17注入廢棄氣藏13，加熱后海水在廢棄氣藏13與天然氣水合物儲層15的壓力差作用下經(jīng)開采井6的第二水平段11和第二射孔10到達(dá)天然氣水合物儲層15，天然氣水合物受熱分解；分解產(chǎn)物經(jīng)雙分支水平井的第一水平段7和豎直段回收至海面，經(jīng)過氣液分離裝置3后得到較純的天然氣，污水回注入開采井6進(jìn)行循環(huán)利用。
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