本發明屬于天然氣水合物開采技術領域，涉及一種利用干熱巖開采天然氣水合物的裝置及方法，包括兩口水平井，一口開采井，一口注入井，2～3根連接水合物層與干熱巖的通道。主要流程是：(1)利用高壓泵將海水注入干熱巖；(2)通過管道將加熱后的海水注入天然氣水合物層，破壞天然氣水合物的相平衡，促使天然氣水合物分解；(3)利用開采井將天然氣開采出來；(4)；利用氣液分離裝置將天然氣和水分離，天然氣用作能源，水回灌到注入井，進行二次利用。本發明的優勢在于利用地熱能天然氣開采水合物，減少了傳統熱激法開采天然氣水合物的能源消耗。

技術領域

本發明屬于天然氣水合物開采技術領域，涉及一種利用干熱巖開采天然氣水合物的裝置及方法。

背景技術

隨著近年來科學、社會的高速發展，人類對于能源的需求越來越高，但傳統的化石能源如煤炭、石油等越來越少，難以滿足未來人類社會發展的需要，因此，尋找煤炭，石油等能源的替代能源迫在眉睫。

現今環境問題已成為世界上最重要的問題之一，隨著近一個世紀的高速發展，大量化石能源的燃燒造成了嚴重的環境污染，對人們身體健康，社會的發展形成了極大的危害，為了改善環境，世界各國投入了巨大的人力物力，運用各種方法改善地球生態環境，其中，清潔能源是一項十分有效的方式。

天然氣水合物是由小分子烴類物質與水形成的籠狀晶體物質，其中甲烷占80％～99.9％，燃燒后只產生CO2和水，是一種優質的清潔能源，同時天然氣水合物儲量巨大，現今探明的天然氣水合物儲量為7.6×10¹⁸m3，碳含量約為已探明的所有化石燃料碳含量總和的二倍。天然氣水合物是一種發展前景廣闊的新能源。

傳統的水合物開采方法有熱激法，降壓開采法，化學劑法，但這三種方法各有缺陷，我國南海蘊藏豐富的天然氣水合物及地熱資源，利用地熱資源開采天然氣水合物是一種可行的方法。

發明內容

本發明提供了一種利用干熱巖開采天然氣水合物的方法，為利用地熱資源開采天然氣水合物提供了一種方法，并且可以對產物回收利用，節約能源。

本發明的技術方案如下：

一種利用干熱巖開采天然氣水合物的裝置，包括高壓泵1、污水回流管道2、氣液分離裝置3、天然氣采出管道4、天然氣儲氣罐5、管道10、第一射孔11、第一水平段12、隔熱層13、第二射孔14、第二水平段15、開采井16和注入井17；

所述的注入井17為L型井，其入口端連接高壓泵1，豎直段伸入至地熱層9內；注入井17的水平段位于地熱層9內，其上均布有多個第一射孔11；

所述的開采井16為L型井，其入口端連接氣液分離裝置3，豎直段伸入至天然氣水合物儲層7，開采井16的水平段位于天然氣水合物儲層7內，其上均布有多個第二射孔14；

所述的天然氣水合物儲層7和地熱層9之間為巖石儲層8，天然氣水合物儲層7和地熱層9之間設有用于連接地熱層9與天然氣水合物儲層7的管道10，管道10外部設有隔熱層13；

所述的高壓泵1、污水回流管道2、氣液分離裝置3、天然氣采出管道4和天然氣儲氣罐5依次相連。

一種利用干熱巖開采天然氣水合物的方法，步驟如下：

1)選擇存在水合物層且下方存在干熱巖儲層的海域作為開采區域，目標干熱巖儲層溫度選取150℃；在目標海域選取合適位置向巖石儲層8打一口水平井，作為注入井17，注入井17貫穿天然氣水合物層，水平段位于地熱層9，對水平段進行射孔，形成第一射孔11；在目標海域選取合適位置向天然氣水合物儲層7打一口定向井，作為開采井16，同樣為水平井，水平段位于天然氣水合物儲層7，對水平段進行射孔，形成第二射孔14；利用2～3根管道將天然氣水合物儲層7與地熱層9連接，在管道10外包裹隔熱層13，防止熱量散失；