技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海洋天然氣水合物開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種結(jié)合降壓的水流侵蝕法海洋天然氣水合物開采技術(shù)。

背景技術(shù)

隨著傳統(tǒng)化石燃料用量的增大以及儲量的急劇減少，尋找一種高效、清潔可持續(xù)的新能源目前已得到了全世界范圍內(nèi)的重視。其中，天然氣水合物作為一種新型、高效的環(huán)境友好型能源，已被全世界認(rèn)為是最具開發(fā)前景的能源。如何實現(xiàn)天然氣水合物高效、安全的商業(yè)化開采對于改變目前的世界能源消費結(jié)構(gòu)具極為重要的意義。目前水合物的開采方法主要包括降壓開法、熱激法、抑制劑法、二氧化碳置換法等方法，但均處于實驗研究以及試開采階段。

目前在世界范圍內(nèi)研究最為廣泛的是降壓開采法，該方法具有簡單經(jīng)濟、有效等特點。減壓途徑主要包含第一、采用低密度泥漿鉆井達到減壓目的。第二、通過泵出天然氣水合物層下方的游離氣或者其他流體來降低天然氣水合物層的壓力。但是降壓開采法所存在的缺點也尤為明顯。降壓開采法對天然氣水合物藏的性質(zhì)有特殊的要求。其次由于水合物大量分解吸熱，以及大量氣體導(dǎo)致的壓強增高、流動加快等引起的儲層溫度驟降，導(dǎo)致地層結(jié)冰以及二次水合物生成，降低儲層滲透率，影響開采效率和以及底層失穩(wěn)等安全問題。且在水合物開采后期，由于儲層能量的損失導(dǎo)致的開采產(chǎn)氣效率較低。

目前尋找多種水合物開采方法的相互結(jié)合來實現(xiàn)天然氣水合物高效、安全的商業(yè)化開采是一直以來的研究熱門問題。水流侵蝕法，相較于其他方法具有經(jīng)濟，低耗，高效，簡單等優(yōu)點，目前正在開展研究，也是作為未來水合物開采的重要方法。水流侵蝕法有效的解決了其他開采方法存在的問題包括地層結(jié)冰以及二次水合物生成，導(dǎo)致的開采效率低下，儲層地質(zhì)失穩(wěn)引起的安全等問題。但是水流侵蝕法水合物開采技術(shù)的難點在于如何實現(xiàn)水的流動。

本發(fā)明針對目前水合物的開采方法所存在的缺陷，提出了一種新的水合物開采方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對目前天然氣水合物開采技術(shù)的不足，基于水流動對水合物穩(wěn)定存在的影響，利用水流動過程中引起的水合物相與環(huán)境水相之間的化學(xué)勢差所導(dǎo)致的水合物的分解，以及水流動速度對水合物分解速度快慢的影響，結(jié)合降壓開采方法，提供了一種結(jié)合降壓的水流侵蝕法海洋天然氣水合物開采技術(shù)。本方法首先通過降壓開采實現(xiàn)儲層水合物的初步部分分解，提高儲層周邊地區(qū)滲透率，并通過分解氣控制儲層壓差實現(xiàn)水合物開采過程的持續(xù)水流動，并通過控制水流動速度，實現(xiàn)水合物的逐步穩(wěn)定高效分解。本方法易于實現(xiàn)，有利于實現(xiàn)水合物的大規(guī)模商業(yè)化開采。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種結(jié)合降壓的水流侵蝕法海洋天然氣水合物開采方法，步驟如下：

(1)選取鉆井位置，鉆取多組天然氣水合物開采通道，每組天然氣水合物開采通道共有兩條通道，為控壓與集氣通道和控壓與回流通道；在控壓與集氣通道和控壓與回流通道之間及周圍鉆取多個存水通道，實現(xiàn)控壓與集氣通道和控壓與回流通道間，以及控壓與集氣通道、控壓與回流通道與周圍的天然氣水合物儲層相通，用于存取海水；

(2)打開天然氣水合物開采通道，通過降壓法使天然氣水合物儲層中部分水合物分解，提高天然氣水合物開采通道、存水通道周邊以及天然氣水合物儲層內(nèi)部的滲透率，有利于海水在天然氣水合物儲層內(nèi)部的流動性；

(3)利用天然氣水合物部分分解產(chǎn)生的分解氣，通過控壓與集氣通道控制天然氣水合物儲層中兩個開采通道之間的壓差，促使海水在兩個開采通道之間的流動，通過海水侵蝕法對殘余水合物進行進一步充分的開采；

(4)為了控制水合物的穩(wěn)定分解速度，在水合物開采中期及開采后期，結(jié)合降壓過程，通過控制天然氣水合物儲層中兩開采通道之間的穩(wěn)定壓力差來控制水流速度，進而控制水合物的穩(wěn)定分解速度；

(5)在控壓與集氣通道出口收集天然氣，并對其進行儲藏與運輸；在控壓與集氣通道出口進行氣液分離后產(chǎn)生的水從旁邊的控壓與回流通道回填再利用。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供了一種結(jié)合降壓的水流侵蝕法海洋天然氣水合物開采方法，通過結(jié)合降壓開采與水流侵蝕法進行相互的補充，解決了天然氣水合物開采過程中的難題，為實現(xiàn)天然氣水合物安全、高效，充分的大規(guī)模的商業(yè)化開采提供了可行的方法。同時，對于天然氣水合物開采方法的后續(xù)研究具有重要的意義。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的開采技術(shù)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖進一步詳細說明本發(fā)明的實施例。

實施例