[发明专利]一种天然气水合物的开采方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种天然气水合物的开采方法，属于能源开采技术领域。

背景技术：

随着全球经济的不断发展，对于能源的需求也在不断增加，然而由于常规石油资源的减少，天然气水合物的开采开始受到人们的关注。天然气水合物，又称可燃冰，它是在水和气同时存在并且在一定的温度压力条件下形成的一种结晶状固体，是一种储量巨大的、洁净的新型替代能源。目前在自然界中发现的天然气水合物大量分布在高纬度地区的极地冻土带及全球范围内的深海海底、陆坡、陆基及海沟中，海洋中的天然气水合物开采是个很大的难题，通用的方法是设法使水合物进行分解再回收游离的天然气。目前理论上开采海洋天然气水合物的方法主要包括热激法、降压法、化学剂法以及CO₂置换法。

热激法是将蒸汽、热水或者其他热流体通过地面泵入到天然气水合物储层中，或者采用火驱等井下加热方法，促使水合物的分解。

降压法是通过降低压力引起水合物相平衡的移动，达到分解水合物的目的。

化学剂法是通过注入甲醇类的化学剂，促使水合物的相平衡曲线想低温高压方向移动，实现水合物的分解。

CO₂置换法是通过向储层中注入一定压力、温度下的CO₂气体，置换出水合物中的甲烷气体，实现水合物的开采。

与常规油气资源不同，天然气水合物具有较低的传热传质效率，且水合物储层的导流能力极低。而实现天然气水合物的高效开采必须解决上述两个问题。上述的四种方法固然可以实现水合物的开采，但受限于水合物储层的导流能力，其开采效率不容乐观。

鉴于以上的原因，本发明提出了一种高效开采天然气水合物方法，为实现水合物的高效、大规模开采开辟了一条新的途径。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种天然气水合物的开采方法，以解决水合物开采中由于水合物储层低传热传质特性以及低导流能力所带来的开采效率低的问题。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

在水合物储层中钻连通井，水平段的长度为200～500m，用筛管对水平段完井，在筛管中距注入井1/5～2/5井距的位置安装节流装置，从注入井中以60～300m³/天的注入速度注入温度为60～95℃的热水或水合物分解促进剂，水合物分解促进剂选自质量浓度为5%～25%的盐水或质量浓度为60%～80%的甲醇。

注入初期，在节流装置下游产生的局部低压与注入流体的热能或水合物分解促进剂的双重激励作用下，水合物分解启动，分解产生的天然气进入连通井中，随着井筒流体流动从生产井中流出；经过一段时间的开采，节流装置附近的水合物分解，在水合物储层中形成新的流动通道，该流动通道的形成增大了流体对水合物储层的作用面积，提高了传热传质效率和水合物的开采效率。随着分解不断进行，产气量缓慢上升，当流动通道打开后，产气量突然增大后，以每天减少5%热水注入量的降低速度调节泵的排量，直至当日产气不再上升时停止排量的降低，即以当前排量稳定注入；或者当水平段注满水合物分解促进剂后关井2-4天，再开井注入量比上次减少5%，再关井2-4天，再开井，逐次减少分解促进剂注入量5%，直至日产气量不再上升时停止促进剂注入量的减少，即以后每次开井均以当前注入量注入。这个过程中由于井筒内气体份额的增加，压力不断降低，进而实现了降压开采，提高了水合物的开采效率；随着分解的不断进行，水合物的分解区域不断扩大，逐步实现整个储层的水合物高效分解。

本发明的有益效果是：采用连通井的开采方式，增大了水合物储层中的导流能力，且随着水合物的不断分解，在节流装置周围产生流动通道，注热流体时，在热激法和降压法的联合作用下，增大了注入的热流体与水合物储层的接触面积；注水合物分解促进剂时，在化学剂法和降压法的联合作用下，扩大了化学品分解剂的作用面积，有效地解决了水合物低传热传质特性所带来的水合物开采的低效问题。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本发明做详细说明。

图1是连通井开采天然气水合物的示意图。

图2是图1中A区域的放大图。

图3是注热水开采节流装置周围形成流动通道时的水合物开采示意图。

图4是图2中B区域的放大图。

图5是注热水形成高效开采后的水合物开采示意图。

图6是注水合物分解促进剂时水合物开采示意图。