[發(fā)明專利]一種海域天然氣水合物集采設(shè)備及集采方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010773665.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111946301A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦如雷;謝文衛(wèi);馮起贈(zèng);許本沖;和國(guó)磊;陳浩文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): E21B43/01
• 分類號(hào): E21B43/01;E21B43/30;E21B43/38;E21B33/06
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;雷秋芬

一種海域天然氣水合物一泵多井集采設(shè)備及集采方法，屬于天然氣水合物開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，所述海域天然氣水合物一泵多井集采設(shè)備的生產(chǎn)井由多井組構(gòu)成，在多井組中設(shè)置一口主開(kāi)采井，其余為副開(kāi)采井；所述主開(kāi)采井的井口上布置多井井口匯集裝置和防噴器，所述防噴器上部連接海上鉆井平臺(tái)設(shè)備的隔水管，在所述隔水管內(nèi)設(shè)置電潛泵和氣水分離器，通過(guò)生產(chǎn)油管將防噴器、電潛泵和氣水分離器串聯(lián)起來(lái)，并在氣水分離器出口端設(shè)置產(chǎn)氣管路和產(chǎn)水管路；所述副開(kāi)采井安裝有帶防噴功能的采油樹(shù)，主開(kāi)采井的多井井口匯集裝置通過(guò)匯集管路連接副開(kāi)采井的采油樹(shù)。本發(fā)明創(chuàng)新了一泵多井的集采模式，達(dá)到了提高天然氣水合物采集產(chǎn)能、降低生產(chǎn)成本的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種天然氣水合物集采設(shè)備及集采方法，尤其是一種海域天然氣水合物一泵多井集采設(shè)備及集采方法。

背景技術(shù)

天然氣水合物具有能量密度高、規(guī)模大、埋藏淺等特點(diǎn)，被認(rèn)為是21世紀(jì) 最清潔的替代資源。據(jù)公開(kāi)報(bào)道，天然氣水合物在我國(guó)海域資源量豐富，其開(kāi) 發(fā)利用將有利于緩解我國(guó)天然氣后備資源不足的局面，改變我國(guó)能源分布不均 的格局，因此，海域天然氣水合物的開(kāi)采與利用對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大。

現(xiàn)有技術(shù)中，海域天然氣水合物一般采用單井模式進(jìn)行開(kāi)采，即在井口上安裝采油樹(shù)、隔水管與防噴器，之后通過(guò)防噴器的內(nèi)部通道向井內(nèi)下入電泵、氣水分離器等設(shè)備，根據(jù)天然氣水合物的物理性質(zhì)，通過(guò)抽水降壓法改變其賦存的壓力條件，使其氣化分解后進(jìn)行單井開(kāi)采。由于上述單井開(kāi)采模式儲(chǔ)層覆蓋面小，產(chǎn)能低，采集成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種海域天然氣水合物集采設(shè)備及集采方法，旨在通過(guò)創(chuàng)新一泵多井的集采模式，達(dá)到提高天然氣水合物采集產(chǎn)能、降低生產(chǎn)成本的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種海域天然氣水合物一泵多井集采設(shè)備，其生產(chǎn)井由多井組構(gòu)成，在多井組中設(shè)置一口主開(kāi)采井，其余為副開(kāi)采井；所述主開(kāi)采井的井口上布置多井井口匯集裝置和防噴器，所述防噴器上部連接海上鉆井平臺(tái)設(shè)備的隔水管，在所述隔水管內(nèi)設(shè)置電潛泵和氣水分離器，通過(guò)生產(chǎn)油管將防噴器、電潛泵和氣水分離器串聯(lián)起來(lái)，并在氣水分離器出口端設(shè)置產(chǎn)氣管路和產(chǎn)水管路；所述副開(kāi)采井安裝有帶防噴功能的采油樹(shù)，主開(kāi)采井的多井井口匯集裝置通過(guò)匯集管路連接副開(kāi)采井的采油樹(shù)。

上述海域天然氣水合物一泵多井集采設(shè)備，所述多井井口匯集裝置設(shè)有與副開(kāi)采井?dāng)?shù)量一致的井口匯集單元，在每一個(gè)井口匯集單元中設(shè)有與匯集管路連接的法蘭和開(kāi)關(guān)閥。

上述海域天然氣水合物一泵多井集采設(shè)備，所述電潛泵為變頻控制泵，通過(guò)鉆井平臺(tái)上變頻控制箱來(lái)控制其轉(zhuǎn)速和排量。

上述海域天然氣水合物一泵多井集采設(shè)備，所述開(kāi)關(guān)閥為液壓控制閥或機(jī)械控制閥。

一種海域天然氣水合物一泵多井集采方法，通過(guò)上述海域天然氣水合物一泵多井集采設(shè)備實(shí)現(xiàn)海域天然氣水合物的開(kāi)采，包括如下操作步驟：

a、副開(kāi)采井施工，通過(guò)海上鉆井平臺(tái)完成副開(kāi)采井的鉆完井，并在副開(kāi)采井的井口上安裝采油樹(shù)；

b、主開(kāi)采井施工，通過(guò)海上鉆井平臺(tái)完成主開(kāi)采井的鉆完井，并在井口安裝多井井口匯集裝置，然后安裝防噴器、隔水管等常規(guī)深水鉆井設(shè)備；

c、副開(kāi)采井與主開(kāi)采井之間管路連接，利用水下機(jī)器人，將主開(kāi)采井的多井井口匯集裝置與副開(kāi)采井的采油樹(shù)通過(guò)匯集管路連接起來(lái)，使之形成一個(gè)壓力控制系統(tǒng)；

d、電潛泵、氣水分離器的安裝，將電潛泵和氣水分離器安裝于隔水管內(nèi)；

e、開(kāi)泵運(yùn)行，啟動(dòng)電潛泵，多井組采集的天然氣水合物在降壓的過(guò)程中分解氣化，通過(guò)氣水分離器將產(chǎn)生的天然氣分離出來(lái)并輸入開(kāi)采管路，實(shí)現(xiàn)天然氣水合物的開(kāi)采。