[發明專利]一種海域天然氣水合物集采設備及集采方法

在審

• 申請號: 202010773665.1
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111946301A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 秦如雷;謝文衛;馮起贈;許本沖;和國磊;陳浩文
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院勘探技術研究所
• 主分類號: E21B43/01
• 分類號: E21B43/01;E21B43/30;E21B43/38;E21B33/06
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;雷秋芬

1.一種海域天然氣水合物一泵多井集采設備，其特征是，所述一泵多井集采設備的生產井由多井組構成，在多井組中設置一口主開采井（9），其余為副開采井（10）；所述主開采井（9）的井口上布置多井井口匯集裝置（8）和防噴器（6），所述防噴器（6）上部連接海上鉆井平臺設備的隔水管（3），在所述隔水管（3）內設置電潛泵（4）和氣水分離器（2），通過生產油管（5）將防噴器（6）、電潛泵（4）和氣水分離器（2）串聯起來，并在氣水分離器（2）的出口端設置產氣管路（1）和產水管路（7）；所述副開采井（10）安裝有帶防噴功能的采油樹（11），主開采井（9）的多井井口匯集裝置（8）通過匯集管路（12）連接副開采井（10）的采油樹（11）。

2.根據權利要求1所述的海域天然氣水合物一泵多井集采設備，其特征是，所述多井井口匯集裝置（8）設有與副開采井數量一致的井口匯集單元（8-1），在每一個井口匯集單元（8-1）中設有與匯集管路（12）連接的法蘭（8-1-1）和開關閥（8-1-2）。

3.根據權利要求2所述的海域天然氣水合物一泵多井集采設備，其特征是，所述電潛泵（4）為變頻控制泵，通過鉆井平臺上變頻控制箱來控制其轉速和排量。

4.根據權利要求2所述的海域天然氣水合物一泵多井集采設備，其特征是，所述開關閥（8-1-2）為液壓控制閥或機械控制閥。

5.一種海域天然氣水合物一泵多井集采方法，其特征是，它通過如權利要求1至4中任一項所述的海域天然氣水合物一泵多井集采設備實現海域天然氣水合物的開采，包括如下操作步驟：

a、副開采井施工，通過海上鉆井平臺完成副開采井（10）的鉆完井，并在副開采井（10）的井口上安裝采油樹（11）；

b、主開采井施工，通過海上鉆井平臺完成主開采井（9）的鉆完井，并在井口安裝多井井口匯集裝置（8），然后安裝防噴器（6）、隔水管（3）等常規深水鉆井設備；

c、副開采井與主開采井之間管路連接，利用水下機器人，將主開采井（9）的多井井口匯集裝置（8）與副開采井（9）的采油樹（11）通過匯集管路（12）連接起來，使之形成一個壓力控制系統；

d、電潛泵、氣水分離器的安裝，將電潛泵（4）和氣水分離器（2）安裝于隔水管（3）內；

e、開泵運行，啟動電潛泵（4），多井組采集的天然氣水合物在降壓的過程中分解氣化，通過氣水分離器（2）將產生的天然氣分離出來并輸入開采管路，實現天然氣水合物的開采。

6.根據權利要求5所述的海域天然氣水合物一泵多井集采方法，其特征是，在所述步驟c中，所述匯集管路（12）采用高壓橡膠軟管材質，管道連接端采用快速連接接頭，首先通過水上鉆井平臺下放匯集管路（12）至海底，水下機器人在海底抓取匯集管路（12）的連接接頭，完成副開采井（10）的采油樹（11）和主開采井（9）井口上的多井口匯集裝置（8）的連接。

7.根據權利要求5所述的海域天然氣水合物一泵多井集采方法，其特征是，在所述步驟d中，電潛泵（4）、氣水分離器（2）以懸掛方式置于防噴器（6）之上的隔水管（3）內。