[发明专利]一种海底浅层可燃冰安全开采方法

说明书

本发明提供一种海底浅层可燃冰安全开采系统及方法，按照以下步骤进行：确定预开发区块；制定出可燃冰的开发方案；分布一排5‑6个水平井组；在水平井组的位置进行钻井；钻井形成后井筒周围进行割缝处理；起钻；置换井筒内的完井液；向5‑6个水平井组中的相隔的水井中注入温度为120℃‑180℃、压力为20MPa‑30MPa的水蒸气；观察井口喷出气体内的含水雾情况；点火；将井口气体并入出气管线，根据水合物区的海底地形地貌、工程地质特征、可燃冰储层等特征，通过合理的井位布置及降压方案，从工程上避免发生甲烷泄漏所引发的环境问题和灾害问题。

技术领域

本发明涉及一种海底浅层可燃冰安全开采系统及方法，尤其是一 种整体开发、合理控压、时时监测、有序减缓海底沉降、防止在开采 区出现海底凹陷、滑坡、海啸、海水毒化等灾害的综合配套开发技术。 技术领域属于海洋油气资源开采领域。

背景技术

可燃冰是由水和天然气混合而成的一种固态物质，世界上海底天 然气水合物已发现的主要分布区是大西洋海域的墨西哥湾、加勒比 海、南美东部陆缘、非洲西部陆缘和美国东海岸外的布莱克海台等， 开发难度和风险很大，目前只有日本、中国完成了试采。但还面临许 多技术难题：

1、可燃冰开发的井筒防砂技术；

2、可燃冰稳产技术；

3、可燃冰开发的环境保护；

主要是开采过程中防止发生不可控的水合物分解，导致甲烷泄 漏，从而引起海底滑坡等地质灾害，甚至是甲烷泄漏到海洋或者大气 中而引起环境问题。

4、保证可燃冰长期安全开发的工程技术；

根据水合物区的海底地形地貌、工程地质特征、可燃冰储层等特 征，通过合理的井位布置及降压方案，从工程上避免发生甲烷泄漏所 引发的环境问题和灾害问题。

发明内容

为了克服现有甲烷泄漏，从而引起海底滑坡等地质灾害，甚至是 甲烷泄漏到海洋或者大气中而引起环境问题，本发明提供一种海底浅 层可燃冰安全开采系统及方法，本发明采用多井组的布井方式、钻完 井方式优化、间隔开采生产制度。根据海底具体地貌、形态和坡度， 整体降低区域地层压力，实现可燃冰储层整体降压。保证可燃冰工业 化开采区安全平稳运行，防止井喷事故、海底塌陷、滑坡、海啸、海 水毒化等灾害发生。

本发明采用的技术方案为：一种海底浅层可燃冰安全开采方法， 按照以下步骤进行：

S1.确定出预开采的可燃冰在海底浅层的预开发区块；

S2.根据确定出的预开采的可燃冰的预开发区块，制定出可燃冰的 开发方案；

S3.在预开采可燃冰的预开发区块位于的延海底斜坡走向上的垂 直方向上分布一排5-6个水平井组，每个水平井间距200-250米；

S4.在水平井组的位置进行钻井；

S5.在S4中钻井形成后井筒周围进行割缝处理，使可燃冰储层与 井筒相通；

S6.起钻，向井筒中下方井管柱；

S7.置换井筒内的完井液：逐步降低完井液密度，直至到井筒内完 井液的密度是0.1-0.12g/cm3的泡沫液为止；

S8.通过井口设有的油管向S3中的5-6个水平井组中的相隔的水 井中注入温度为120℃-180℃、压力为20MPa-30MPa的水蒸气，并通 过井口环空返回；

S9.步骤S8中注入的水蒸气的时间为10-15天，10-15天后，可 燃冰的储存层中，可燃冰在压差、温度的作用下发生变化，天然气从 可燃冰内部游离出来，剩余的冰化成水与游离出来的天然气通过割缝 进入到注入水蒸气井筒之间的井筒中；