[发明专利]一种海相天然气水合物的开采方法及开采装置

权利要求书

1.一种海相天然气水合物的开采方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)构造人工防砂井壁：对一个水合物生产区域进行开采时，先完成垂直井的构建，待垂直井到达水合物层后，在水合物层内设置固定管，在固定管中心设置开采井，固定管内壁和开采井外壁之间填充混合均匀的疏水多孔材料和无机透水砼增强剂的混合物，所述的混合物胶接成型，即构成人工防砂井壁；

(2)水力射流增透人工防砂井壁：自激振荡射流喷嘴沿垂直井进入到固定管的开采井内，通过开采井上的孔口到达指定位置对混合物进行喷射，进而使得胶接成型的混合物均匀打碎，形成人造裂缝；

(3)降压开采：在相应温度之下，开采压力低于天然气水合物相平衡的压力时，水合物分解产气，智能控制系统根据温度传感器和压力传感器的条件判定升温装置和抑制剂循环装置的启动与停止，当温度传感器和压力传感器测得的温度和压力对应点在天然气水合物相平衡之下时，升温装置和抑制剂循环装置自动启动，升温装置为固定管的外层持续加热，抑制剂循环装置中的抑制剂喷嘴将抑制剂喷向开采井井口，抑制固定管外层和井底二次水合物的形成；

(4)气液分离：开采井开采出来的气液混合物在气液分离装置内进行分离得到液体和气体，液体从排液口排出至上泥层，气体从出气口沿垂直井到达气体增压室，当压力高于设定压力值时，气体上升至海上平台，完成气体的收集。

2.根据权利要求1所述的海相天然气水合物的开采方法，其特征在于，所述的疏水多孔材料和无机透水砼增强剂的混合物中疏水多孔材料和无机透水砼增强剂的质量比为1000:1-10:1。

3.根据权利要求1所述的海相天然气水合物的开采方法，其特征在于，所述的开采井为竖直开采井或水平开采井。

4.一种实现权利要求1所述的海相天然气水合物的开采方法的海相天然气水合物的开采装置，其特征在于，包括人工防砂井壁系统、水力射流增透系统、降压开采系统和气液分离控制系统；所述的人工防砂井壁系统包括埋藏在水合物层的固定管，所述的水力射流增透系统包括自激振荡射流喷嘴；所述的降压开采系统包括垂直井、设置在固定管中心的开采井、设置在固定管外部的升温装置和设置在固定管外部的抑制剂循环装置，抑制剂循环装置包括设置于开采井外部的抑制剂喷嘴和设置于固定管外部的抑制剂回收仓，自激振荡射流喷嘴沿垂直井进入到固定管的开采井内，通过开采井上的孔口到达指定位置对混合物进行喷射，进而使得混合物均匀打碎，形成人造裂缝；所述的气液分离控制系统包括气液分离装置、气体增压室和智能控制系统，智能控制系统根据设置在固定管外部的温度传感器和压力传感器的条件判定升温装置和抑制剂循环装置的启动与停止，开采井开采出来的气液混合物在气液分离装置内进行分离得到液体和气体，液体从排液口排出至上泥层，气体从出气口沿垂直井到达气体增压室，当压力高于设定压力值时，气体上升至海上平台，完成气体的收集。

5.根据权利要求4所述的海相天然气水合物的开采装置，其特征在于，所述的开采井外部设置有防止极细颗粒物混入到水平开采井内的内层网和外层网，所述的内层网和外层网上均设置有用于气液混合物流入的孔口。

6.根据权利要求5所述的海相天然气水合物的开采装置，其特征在于，所述的升温装置为加热丝，所述的加热丝均匀设置于固定管的外层，当温度传感器和压力传感器测得的温度及压力的对应点在天然气水合物相平衡之下时，加热丝为固定管的外层持续加热，破除在固定管外层生成的水合物，保证气体从开采井的孔口进入开采井。

7.根据权利要求4所述的海相天然气水合物的开采装置，其特征在于，所述的固定管内壁和开采井外壁之间填充有疏水多孔材料和无机透水砼增强剂的混合物。