[发明专利]一种分段水平井热CO2吞吐开采非均质水合物藏的方法

说明书

本发明公开了一种分段水平井热CO₂吞吐开采非均质水合物藏的方法，主要是打一口水平生产井，先进行常规热CO₂吞吐确定分段个数及其具体位置，然后更换水平生产井的油管管柱，协同控制各分段管柱的注入速度。其具体做法为：在非均质水合物藏中打一口水平生产井，注入热CO₂进行二至四周期的吞吐生产，分别记录各周期结束时水平井段的温度分布，使用有序样品的最优分割算法确定水平井段的个数及其具体位置，根据计算结果重新设计并更换水平生产井的油管管柱，通过调整各分段管柱的注采参数保证热CO₂的合理注入，吞吐开采非均质水合物藏。本发明设备简单、操作方便，可为非均质水合物藏增产措施的实施提供指导。

技术领域

本发明涉及一种天然气水合物的开采方法，尤指在非均质水合物藏中打一种分段水平井协同控制各分段管柱热CO₂的注入速度并进行吞吐开采以提高天然气水合物采收率的方法。

背景技术

天然气水合物以固态形式稳定存在于高温低压的环境中，其储量大、能量密度高，是重要的新型能源。随着社会经济的发展，天然气水合物已经引起了普遍的关注，研究有效的开采方法对于天然气水合物的商业化开发具有重要意义。

目前开采天然气水合物主要通过破坏其相平衡条件，使固态的天然气水合物分解成气态的天然气和液态的水，开采方法主要有降压法、热激发法、注化学剂法和CO₂置换法。然而采用单一的开采方法进行开发利用的效果有限且存在许多缺点，如降压法容易造成水合物的二次生成堵塞流动通道；热激发法热损失大；CO₂置换法利用效率低。另一方面，非均质性在水合物藏中普遍存在，对于非均质性较强的水合物藏，高渗透性区域和低渗透性区域的水合物受效程度差异明显，显著影响了开发效果。

目前多种方法组合开发水合物藏的研究不多，且尚无针对非均质水合物藏的有效开采方法，很大程度上制约了水合物藏的开发利用。本发明利用分段水平井周期性注入热CO₂开采非均质水合物藏，能够实现降压法、热激发法和CO₂置换法的优势组合，弥补了单一方法开采水合物藏的自身局限性，在显著改善非均质水合物藏开采效果的同时实现了CO₂的地下埋存，其设备简单、操作方便，经济性强，可为非均质水合物藏增产措施的实施提供指导。

发明内容

本发明涉及一种分段水平井热CO₂吞吐开采非均质水合物藏的方法，主要包括以下步骤：

(1)根据区域地质资料，选取渗透率变异系数＞0.5的水合物藏进行施工作业；

(2)在位于水合物藏距离顶部位置处打一口水平井段长度为500～1000m的水平生产井，对所述水平井段进行射孔，在所述水平生产井垂直井段和水平井段的结合点上方2～5m 处的油套环空中安装封隔器，位于所述垂直井段的油管采用聚乙烯材料以减少热损失，位于所述水平井段的油管中安装温度传感器，所述温度传感器间的间距为10～20m；