[发明专利]一种基于气水平衡的天然气水合物开采方法

权利要求书

1.一种基于气水平衡的天然气水合物开采方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、钻井与完井，钻至水合物下伏层(4)预定深度，下入套管(5)，并对处在天然气水合物储层(3)中部的套管(5)进行射孔；

步骤二、下入开采井管(6)，在开采井管(6)和套管(5)之间的环空间隙内安装封隔器(7)，并在所述开采井管(6)、套管(5)及封隔器(7)形成的空间内下入气体管线(10)，气体管线(10)上设置有电磁阀(8)，同时将单向阀(9)安装在返气管线上，所述返气管线一端与开采井管(6)内部连通，另一端与气体管线(10)连通；

步骤三、通过输水管线(13)向开采井管(6)内下入气液分离器(11)及潜水泵(12)，潜水泵(12)的进水端与气液分离器(11)连接，潜水泵(12)的出水端与输水管线(13)连通；

步骤四、将步骤二中所述的气体管线(10)露出地表的一端分别与空压机(16)及储气罐(18)连接，且气体管线(10)与空压机(16)连通的支路上设置有空压机阀门(15)，气体管线(10)与储气罐(18)连通的支路上设置有储气罐阀门(17)，同时将输水管线(13)远离潜水泵(12)的一端与地表气液处理装置(14)连接；

步骤五、启动气液分离器(11)和潜水泵(12)，潜水泵(12)抽取开采井管(6)内的液体并排至地表，逐步降低开采井内液位，进行降压开采；

步骤六、启动空压机(16)，打开空压机阀门(15)和电磁阀(8)向套管(5)和开采井管(6)之间的环空间隙内注入气体，使得开采井管(6)内外形成液位差，且套管(5)和开采井管(6)之间的环空间隙内液位低于天然气水合物储层(3)底界面，确保天然气水合物储层(3)段无液体，关闭空压机(16)，调整电磁阀(8)控制套管(5)和开采井管(6)之间的环空间隙内气体压力，采用气压维持开采井内压力；

步骤七、天然气水合物储层(3)产出的气体和水进入套管(5)和开采井管(6)之间的环空间隙内，气液混合物进入开采井管(6)内，气液分离后的液体(20)通过输水管线(13)进入地表气液处理装置(14)，开采井管(6)和输水管线(13)之间的环空间隙内气体经过单向阀(9)进入气体管线(10)，开启储气罐阀门(17)，气体进入储气罐(18)，实现天然气水合物开采。

2.根据权利要求1所述的基于气水平衡的天然气水合物开采方法，其特征在于：所述水合物下伏层(4)钻进深度为10m～30m。

3.根据权利要求1所述的基于气水平衡的天然气水合物开采方法，其特征在于：所述开采井管(6)距离井底5m～15m，且确保开采井管(6)底端面处于天然气水合物储层(3)和水合物下伏层(4)接触面以下。

4.根据权利要求1所述的基于气水平衡的天然气水合物开采方法，其特征在于：所述气液分离器(11)、潜水泵(12)、输水管线(13)和地表气液处理装置(14)构成液体压力控制系统。

5.根据权利要求1所述的基于气水平衡的天然气水合物开采方法，其特征在于：所述空压机(16)、空压机阀门(15)、气体管线(10)、电磁阀(8)与封隔器(7)构成气体压力控制系统。