[实用新型]一种超前加固深海天然气水合物储层的装置

说明书

本实用新型提供一种超前加固深海天然气水合物储层的装置，所述天然气水合物储层包括上覆盖层和下覆盖层，所述上覆盖层和所述下覆盖层之间为水合物区，所述装置包括开设于所述上覆盖层的井，一加固桩的上端位于所述井，而其下端向下穿过所述水合物区并伸入所述下覆盖层，所述井的下端区域连接有若干加固体，部分所述加固体向下蜿蜒钻至所述水合物区，部分所述加固体向下蜿蜒钻至所述下覆盖层，所述井的井壁内设有供若干油管钻入的若干孔道，所述油管的前端设有喷嘴，若干所述油管能够穿过所述孔道钻入所述水合物区和所述下覆盖层中，所述油管内具有填充材料，所述喷嘴用于将所述填充材料沿所述油管钻入的轨迹喷出从而形成所述加固体。

技术领域

本实用新型涉及海洋资源及基础工程技术领域，尤其涉及一种超前加固深海天然气水合物储层的装置。

背景技术

天然气水合物储存于低温高压环境下的覆盖层的沉积物孔隙中，当温度升高或者压力减小时，天然气水合物就分解为气、水混合物，释放出的气、水混合物在覆盖层中形成超压，从而使得沉积物固结程度大大降低。特别是在深海天然气水合物开采的过程中，如果海底的覆盖层中的天然气水合物的温度或者压力的变化超过平衡条件，由天然气水合物分解产生的超压势必会影响覆盖层的稳定性，进而可能使海底斜坡的稳定性降低而导致发生海底滑坡。大规模发生的海底滑坡不但会对深海油气钻探、输油管道、海底电缆等海底工程设施造成破坏，而且还能导致海啸，极大地危害着人类生命财产的安全。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的实施例为了解决深海天然气水合物开采时可能带来的因海底失稳而导致天然气水合物储层被破坏、使人类的生命财产遭受损失的问题而提供了一种超前加固深海天然气水合物储层的装置。

本实用新型的实施例提供一种超前加固深海天然气水合物储层的装置，所述天然气水合物储层包括上覆盖层和下覆盖层，所述上覆盖层和所述下覆盖层之间为储存天然气水合物的水合物区，所述装置包括开设于所述上覆盖层的井，一加固桩的上端位于所述井，而其下端向下穿过所述水合物区并伸入所述下覆盖层，所述井的下端区域连接有若干加固体，部分所述加固体向下蜿蜒钻至所述水合物区，部分所述加固体向下蜿蜒钻至所述下覆盖层，所述井的井壁内设有供若干油管钻入的若干孔道，所述油管的前端设有喷嘴，若干所述油管能够穿过所述孔道钻入所述水合物区和所述下覆盖层中，所述油管内具有填充材料，所述喷嘴用于将所述填充材料沿所述油管钻入的轨迹喷出从而形成所述加固体。

进一步地，每一孔道的入口设在所述井壁的上表面，出口设置在所述井壁的外侧，所述孔道绕所述井的井壁分布成两圈，位于外圈的所述孔道的出口位置高于位于内圈的所述孔道的出口位置。

进一步地，所述填充材料具有抗渗透能力。

进一步地，钻至所述水合物区的所述加固体所采用的填充材料为陶粒，钻至所述下覆盖层的所述加固体所采用的填充材料为高强混凝土。

进一步地，所述加固桩具有三根，三根所述加固桩相互平行且呈三角形分布。

进一步地，三根所述加固桩两两紧密接触。

进一步地，所述井的井底位于所述上覆盖层的中间区域。

进一步地，所述加固桩为排水桩。

本实用新型的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过本实用新型的超前加固深海天然气水合物储层的方法和装置，在天然气水合物储层中筑建所述加固桩和所述加固体，将所述上覆盖层、所述水合物区和所述下覆盖层连接称为一个整体，当天然气水合物分解时，所述水合物区固结程度降低，产生的作用力将由所述上覆盖层、所述水合物区和所述下覆盖层共同承担，从而降低了所述天然气水合物储层失稳的可能性；(2)所述加固桩采用排水桩，除了可以起到连接加固的作用之外，还可以起到减少对所述水合物区渗透性的损害的作用。

附图说明

图1是本实用新型超前加固深海天然气水合物储层的装置的示意图；