[發明專利]利用分支水平井開采蓋層可滲透的天然氣水合物藏的方法

有效

• 申請號: 202011517293.2
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112610191B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 陳晨;聶帥帥;劉昆巖;孟奕龍;鐘秀平;李曦桐;翟梁皓;陳勇;朱穎;潘棟彬;沈國軍;王亞斐;馬英瑞;李子涵;劉祥;侯星瀾
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: E21B43/01
• 分類號: E21B43/01;E21B43/30;E21B43/295;E21B43/26;E21B43/22;E21B43/24;E21B43/18;E21B43/14
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所(普通合伙) 22206
• 代理人: 王楠楠;李曉莉

本發明公開了一種利用分支水平井開采蓋層可滲透的天然氣水合物藏的方法，屬于海洋天然氣水合物開采領域，本發明在選定的天然氣水合物藏目標區域鉆取多分支水平井，多分支水平井的兩個或三個分支水平段呈上下平行設置，并分布在天然氣水合物儲層和可滲透蓋層中，天然氣水合物儲層的分支水平段與可滲透蓋層中的分支水平段形成了單井注采系統，解決了含可滲透蓋層的天然氣水合物藏中天然氣水合物儲層降壓開采效率低下的難題。采用在天然氣水合物儲層注流體、蓋層生產的多分支水平井可以形成上下注采系統，可有效防止水合物分解產生的甲烷氣通過蓋層泄露到海底，有效降低了在含可滲透蓋層天然氣水合物藏開采所面臨的環境污染風險。

技術領域

本發明屬于海洋天然氣水合物開采領域，具體地，涉及一種利用分支水平井開采蓋層可滲透的天然氣水合物藏的方法。

背景技術

天然氣水合物是由天然氣與水在低溫高壓條件下形成的一種具有籠型結構的似冰狀結晶化合物，其主要賦存于陸地凍土區和海洋沉積物中。天然氣水合物儲量巨大，被認為是21世紀理想的替代能源。

2020年3月26日，我國海域天然氣水合物第二輪試采累計產氣86.14萬立方米，日均產氣2.87萬立方米，創造了“產氣總量、日均產氣量”兩項新的世界紀錄，為天然氣水合物商業開采奠定了堅實的基礎。但是，試采發現我國南海海域天然氣水合物的賦存環境不同于常規氣藏，尤其是天然氣水合物儲層的蓋層具有可滲透性。對于蓋層可滲透的天然氣水合物藏，采用一般降壓法開采時海水能源源不斷的滲透到水合物儲層中，導致水合物儲層降壓程度有限，影響降壓開采效果。而采用熱激發法、注化學劑法等方法時，受地層壓力梯度和注入流體壓力的驅動，分解的甲烷氣可滲透到蓋層里，這不僅會降低采收率，而且可能導致大量甲烷氣運移至海底，污染海洋環境，甚至加劇溫室效應。

目前提出的一些其他的開采天然氣水合物的方法亦不適用于含可滲透蓋層天然氣水合物藏的開采，如：專利文獻號CN201210171680.4公開了一種天然氣水合物的開采方法，在水合物儲層中鉆連通井，從井口的一端注入熱水或水合物分解促進劑，另一端用于采氣，不適用于含可滲透蓋層水合物藏的開采。專利文獻號CN201810716966.3公開了用于開采海洋水合物的雙連通井結構及方法，在水合物層設置上下間隔排布的兩個連通井以實現水合物的開采，未考慮蓋層的可滲透性，不適用于含可滲透蓋層水合物藏的開采。專利文獻號CN201911015194.1公開了一種基于多分支井開采水合物的方法，在高溫高壓氣藏和水合物藏部署水平分支，利用氣藏中的高溫流體促使水合物分解，不適用于含可滲透蓋層水合物藏的開采。專利文獻號CN201910496581.5公開了一種通過人工致密蓋層提高天然氣水合物藏采收率的方法，向可滲透蓋層中注入水泥漿，以阻止甲烷氣通過可滲透蓋層向大氣中運移。但是，由于蓋層滲透率整體是偏低的，注漿的范圍和效果無法得到保證，且工藝復雜，成本高。

發明內容

鑒于背景技術中的問題，本發明的目的是提供一種利用分支水平井開采蓋層可滲透的天然氣水合物藏的方法，以解決蓋層可滲透的天然氣水合物藏開采面臨的降壓效果差、甲烷氣泄露等問題，實現蓋層可滲透的天然氣水合物藏的高效、安全開發。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：利用分支水平井開采蓋層可滲透的天然氣水合物藏的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

步驟1、根據區域地震資料和測井資料，選取天然氣水合物儲層厚度大于20m、可滲透蓋層滲透率大于1mD的天然氣水合物藏作為開采對象；

步驟2、在選定的天然氣水合物藏目標區域鉆取多分支水平井，所述多分支水平井為兩分支水平井或三分支水平井；