[发明专利]一种联合气体置换和振动场开采天然气水合物藏的方法

权利要求书

1.一种联合气体置换和振动场开采天然气水合物藏的方法，依次包括以下步骤：

（1）在天然气水合物储层部署CO₂介质注入井、天然气生产井；

（2）从天然气生产井开采出部分游离气，将水合物储层的压力降到3-5MPa；

（3）从CO₂介质注入井将振动发生器放入水合物储层中，所述振动发生器安放于密封、高压的钢釜中，避免与海水直接接触，振动发生器为变频振动器，其振动频率范围为20-40HZ；然后往储层中注入CO₂介质实现CO₂对水合物中天然气的置换，CO₂介质的注入压力为4-8MPa；

（4）置换开采期间，连续或间歇开启振动发生器，利用振动波弱化水合物晶体之间、晶体与固体沉积物之间的胶结作用，促进CO₂在沉积层中的扩散，提高CO₂置换开采水合物的效率和速率；

（5）当储层的游离气中CO₂浓度不变或变化很慢时，进一步提高振动发生器工作负荷，利用振动波能量让已生成的CO₂-天然气水合物混合储层和未被置换的水合物储层产生裂缝，为CO₂进一步置换开采天然气水合物提供渗流通道；

（6）当储层的游离气中CO₂浓度低于30 mol%时，进行天然气的生产，天然气的采出压力应大于水合物储层温度下CO₂水合物的相平衡压力，小于水合物储层温度下甲烷水合物的相平衡压力。

2.如权利要求1所述的一种联合气体置换和振动场开采天然气水合物藏的方法，其特征在于，所述CO₂介质为纯CO₂气体、含CO₂混合气、液态CO₂、CO₂乳液中的一种或几种混合物；其中含CO₂混合气为烟道气或IGCC混合气。

3.如权利要求1所述的一种联合气体置换和振动场开采天然气水合物藏的方法，其特征在于，所述CO₂介质注入井与天然气生产井，可分开打井实现天然气连续开采，也可共用实现天然气间歇开采。

4.如权利要求3所述的一种联合气体置换和振动场开采天然气水合物藏的方法，其特征在于，所述CO₂介质注入井与天然气生产井分开打井，且注入井和生产井间隔分布。

5.如权利要求3或4所述的一种联合气体置换和振动场开采天然气水合物藏的方法，其特征在于，所述CO₂介质注入井与天然气生产井为直井或水平井。