[发明专利]一种天然气水合物储层开采的防砂管柱、完井及开采方法

说明书

本发明提供了一种天然气水合物储层开采的防砂管柱、完井及开采方法，属于天然气水合物开发技术领域。所述防砂管柱包括：包括生产套管，生产套管内设有电潜泵和防砂筛管，且防砂筛管位于电潜泵的下方；生产套管的下部套管壁上设有多个割缝，且多个割缝均位于防砂筛管的下方。本发明为了解决天然气水合物开采过程中地层出砂严重的问题，采用了将防砂筛管与割缝错开的方式，避免砂体直接接触防砂筛管，同时少量的产出会由于合理的筛管设计最小化砂体进入生产套管，大部分沉降进入生产套管底部的沉砂口袋中。

技术领域

本发明属于天然气水合物开发技术领域，具体涉及一种天然气水合物储层开采的防砂管柱、完井及开采方法。

背景技术

当前，石油天然气资源量不断减少，天然气水合物资源作为一种资源量巨大的战略储备资源，其开发利用成为各国、各大能源公司追逐的热点。

根据前期研究开展了9次试采，均因出砂原因或者是出砂造成的产量急剧下降而被迫停止试采。因此，基于油气开采传统模式的水合物资源开发过程中的出砂及防砂成为了研究热点，防砂管柱作为生产的关键因素之一，也成为重要的研究领域之一。

当前完井方面多采用传统的防砂完井。中国试采采用砾石充填、筛管完井等，将泥沙过滤。日本最近一次试采过程中采用了哈里伯顿的Geoform，该防砂工具同样基于常规油气资源开发的防砂原理，但是区别于其他筛管的主要特征是外层覆盖了一层可以防止极细粒泥沙的材料，用于适应水合物储层资源开发。

中国专利公开文献CN113107437A公开了一种泥质粉砂天然气水合物储层开采的多级防砂装置方法，包括下列步骤：在泥质粉砂天然气水合物储层置入套管；在套管内放入基管筛管，将生产管道与基管筛管连通，在套管上方放置环形分隔器；在粗细砾石层之间设置金属纤维层，金属纤维层的顶部连接到环形分隔器；在套管与金属纤维层之间泵入含有细砾石的携砂液，使得细砾石充填于套管和金属纤维层之间；形成细砾石层；在金属纤维层与基管筛管之间泵入含有粗砾石的携砂液，使得粗砾石充填于金属纤维层和基管筛管之间；从生产管道向基管筛管中通入絮凝剂。

中国专利公开文献CN111396001A公开了一种出水气井和天然气水合物井防砂筛管及其防砂控水组合应用方法，所述防砂筛管包括基管，包覆所述基管的可膨胀渗透过滤层，其中所述可膨胀渗透过滤层由聚氨酯泡沫和热熔胶复合而成。本发明的防砂筛管利用溶解液和温度双重控制最外层张紧层的溶解，结合了独立筛管完井工艺简单可靠与砾石充填完井环空充填挡砂精度高、有效期长的优势，并对井壁具有一定的支撑力，有效预防或减缓地层出砂，可一次实现多个产层的防砂处理。

中国专利公开文献CN211851791U公开了一种防砂筛管及油气管柱，通过在防砂筛管的外管体内部同轴设置内管体，并在内管体的外壁与外管体的内壁之间设置有支撑部，使得支撑部用于支撑外管体的内壁，同时在内管体和外管体的管壁上分别开设有第一通孔序列和第二通孔序列，并使得第一通孔序列与第二通孔序列之间相互连通。从而，提高了防砂筛管的抗外挤能力和防砂作用，延长了防砂筛管的使用寿命。

目前，还没有以天然气水合物作为骨架的资源开发利用的有效配套防砂技术及完井管柱的相关报道。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种天然气水合物储层开采的防砂管柱、完井及开采方法，考虑天然气水合物储层出砂特点，通过利用近似于底吸取的方式，采用特殊的防砂完井管柱设计，降低砂堵风险和出砂率，提高生产效率。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明第一个方面，提供一种天然气水合物储层开采的防砂管柱，所述防砂管柱包括：包括生产套管，

生产套管内设有电潜泵和防砂筛管，且防砂筛管位于电潜泵的下方；

生产套管的下部套管壁上设有多个割缝，且多个割缝均位于防砂筛管的下方。

本发明的进一步改进在于：