[發明專利]一種基于多分支井開采水合物的方法

有效

• 申請號: 201911015194.1
• 申請日: 2019-10-24
• 公開（公告）號: CN110644963B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 李占東;田鑫;張海翔;李中;董釗;李吉;郭永賓;孟文波
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: E21B43/24
• 分類號: E21B43/24;E21B43/14;E21B43/11;E21B43/01
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 李建華

一種基于多分支井開采水合物的方法。該方法包括以下步驟：在目標措施區域部署直井，在天然氣水合物藏部署兩條水平分支井；其中一條水平分支井部署在天然氣水合物藏上三分之一處，另外一條水平分支井部署在天然氣水合物藏下三分之一處；在直井與下三分之一處水平井交界處安裝氣水分離裝置和泵；直井部署至高溫高壓含水氣藏頂部，射孔打開高溫高壓含水氣藏及水合物藏；開采出的混合物經氣水分離裝置后分離為天然氣和高溫水，其中分離出的天然氣進入油管、高溫水則通過氣水分離裝置泵入水合物儲層；同時位于天然氣水合物儲層上三分之一處的水平井開采水合物藏，在天然氣水合物藏形成下注高溫水上采水合物藏的水平井組。本發明升溫降壓開采天然氣水合物藏，實現了地層能量的循環利用。

技術領域

本發明涉及一種應用于天然氣水合物開采領域中的可以對高溫高壓氣藏與水合物儲層進行聯合開采的方法。

背景技術

地熱能和水合物作為儲量豐富的清潔能源，已經引起了各國的廣泛關注。其中地熱能泛指地球釋放出來的能量，按熱儲體的屬性可將地熱能分為水熱型、增強型和淺層地溫能資源。水合物目前分布在深海沉積物或陸域的永久凍土中，由天然氣與水在高壓低溫條件下形成類冰狀的結晶物質。目前海洋天然氣水合物設想的開采主要有熱激法開采法、降壓開采法、化學劑注入法等。但熱激法開采法熱損失大、利用效率低；降壓開采法只有當水合物藏位于溫壓平衡界附近時，采油經濟可行性，但地層破壞風險較大；化學劑注入法對水合物藏的作用緩慢，而且費用很高。因此急需一種高效、無污染、經濟效益好的方法開采水合物藏。目前多分支井開采的方法已經廣泛應用于油氣開采之中，但是，單一開采高溫高壓含水天然氣藏或水合物藏具有局限性，難以有效實現水合物藏的快速大量開采。

發明內容

為了解決背景技術中所提到的技術問題，本發明提出了一種利用高溫高壓熱水開發水合物藏和輔助開采天然氣水合物藏的井組結構與方法，本方法的開采方式主要依靠多分支井同井注采的特點，實現開采高溫高壓含水天然氣藏的同時加速開采水合物。本發明采用分離同井注采開采方法對水合物藏進行開采，可以加快水合物的開采速度，使水合物能夠被大量開采同時還可以彌補傳統開采方式下熱激發利用率低、開發成本高的問題。

本發明的技術方案是：該種基于多分支井開采水合物的方法，包括如下步驟：

第一步，在目標措施區域部署直井，在天然氣水合物藏的上三分之一處部署上水平井，在下三分之一處部署下水平井；上、下水平井相互平行且均與所述直井交界；所述直井內部署油管；

第二步，在位于天然氣水合物藏下三分之一處的下水平井與直井交界處安裝氣水分離裝置和泵；其中，所述氣水分離裝置位于所述直井內，所述氣水分離裝置的液流出口位于所述下水平井內；

第三步，將所述直井底部部署在高溫高壓含水天然氣藏的頂部并在所述直井底部部署一條底流水平井；

第四步，對所述上、下水平井和底流水平井進行射孔，打開所述高溫高壓含水天然氣藏及天然氣水合物藏；

第五步，進行開采作業，開采出的氣水混合物經氣水分離裝置分離為天然氣和高溫水，所述天然氣和高溫水按照下列方式傳送，即天然氣沿所述直井中的油管被舉升至地面，高溫水通過泵向位于天然氣水合物藏中的下水平井泵入；

第六步，泵入高溫水后的天然氣水合物藏中的水合物儲層溫度被升高，產生的甲烷氣經由上水平井傳送至所述直井內，開采出的甲烷氣沿直井井壁舉升至地面。

在前述第二步中，優選的方案,可以增加在所述直井的外壁，位于氣水分離裝置以下的垂直井段外附加一層井筒保溫層用來減少流體輸送過程中熱量的損失，所述井筒保溫層的材料為聚氯乙烯。