[发明专利]一种利用深部地层热水开采可燃冰天然气的方法和系统

权利要求书

1.一种利用深部地层热水开采天然气的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)在勘探可燃冰储藏时，同时勘探地层深部的热水层；

(2)钻井完井时，让井穿过可燃冰层，到达下部的热水层；

(3)确定可燃冰层、热水层和孔隙储层的层段；

(4)用射孔手段建立可燃冰层、热水层和孔隙储层三段地层与井眼的连通通道；

(5)把开采生产管线及连接在其底部的防砂装置和注入调控装置放置到相应井下位置；

(6)用减压法激发可燃冰层天然气开采，所述减压法为：

当可燃冰层压力偏大时，这时的压差定义为正压差；当可燃冰层压力偏小时，这时的压差定义为负压差；

所述正压差的最大极限记为负压差的最大极限记为设定一个小于1的安全系数α，则安全目标为：

为维护可燃冰天然气自动产出的调控目标为：

可燃冰层的冰点温度记为T_b，保证天然气正常产出的温度最大上限记为T_max，则温度调控目标为：

T_b＜T＜T_max；

可燃冰融化潜热记为C，单位为kcal/kg；可燃冰密度记为b，单位为kg/m³；孔隙储层的孔隙度记为Φ，用小数表示；孔隙储层中的可燃冰饱和度记为S，用小数表示；可燃冰融化前沿面积记为A，单位为m²；可燃冰融化前沿推进速度记为V，单位为m/h；每小时消耗热能Q_l，单位为kcal/h；则热能公式为：

Q_l＝A·V·Φ·S·b·C

可燃冰层的热传导系数记为μ，单位为W/(m·℃)；在温度梯度的驱动下，单位时间内可燃冰层的导热量Q_t为：

在可燃冰层中所需维持的温度梯度为：

定义对于某一特定可燃冰层，β为常数；要维持的温度梯度与可燃冰融化前沿推进速度成正比，即，

(7)开采深部地层中的热水，将热水引入到井下调控装置后注入孔隙储层；

(8)监控全过程，适当调整工作状态，确保安全稳定可燃冰天然气开采。

2.一种采用权利要求1所述利用 深部地层热水开采天然气方法的装置系统，其特征在于：包括套管3、两组用于阻止地层固体颗粒物流出的防砂筛管5；所述套管3穿过海床面下方地层、可燃冰层和孔隙储层后向下延伸至热水层；两组所述防砂筛管5分别设置在可燃冰层和孔隙储层处的套管3内，所述防砂筛管5外层表面设有若干流体通道孔，所述通道孔的布置范围覆盖可燃冰层和孔隙储层的目标层段；每个所述防砂筛管5的上下两端都设置有封隔装置6以阻止流体流动。