[发明专利]一种海洋水合物开采与回注系统及方法

权利要求书

1.一种海洋水合物开采与回注系统，其特征在于，包括至少一个生产井(1)、一个气液分离器(2)、至少一个回注井(3)、海底生产管(41)、天然气输送管(42)和海底回注管(43)，

所述生产井(1)和所述回注井(3)设置于海底的天然气水合物储层(200)内，所述气液分离器(2)设置于海底且位于所述生产井(1)和所述回注井(3)附近；

所述气液分离器(2)包括一个气液混合物进口、一个气体出口和一个液体出口，所述生产井(1)与气液分离器(2)的气液混合物进口通过海底生产管(41)连通，所述气液分离器(2)的液体出口与所述回注井(3)通过海底回注管(43)连通，所述气液分离器(2)的气体出口通过天然气输送管(42)与海上生产平台(300)连通；

在所述生产井(1)开采天然气水合物储层(200)的海洋水合物的过程中，海洋水合物经气液分离器(2)发生气液分离，其中，气体被输送至海上生产平台(300)，同时通过所述回注井(3)向天然气水合物储层(200)内回注液体。

2.根据权利要求1所述的海洋水合物开采与回注系统，其特征在于，

所述生产井(1)包括一井筒，所述井筒内设置有生产管(11)，

所述生产管(11)外部套有生产井套管(12)；

所述生产管(11)和所述生产井套管(12)均包括水平段，所述生产管(11)和所述生产井套管(12)的水平段设置于天然气水合物储层(200)内；

所述气液分离器(2)的气液混合物进口与所述生产井(1)的生产管(11)的出口通过海底生产管(41)对接。

3.根据权利要求2所述的海洋水合物开采与回注系统，其特征在于，

所述生产管(11)和所述生产井套管(12)全部伸入至海底泥面(100)以下，且所述井筒、生产管(11)和生产井套管(12)与海底泥面(100)的结合处设置有生产井井口(13)。

4.根据权利要求2或3所述的海洋水合物开采与回注系统，其特征在于，

所述回注井(3)包括一个回注井井筒管(31)和至少一个加热注水装置(33)，

所述回注井井筒管(31)包括水平段，所述回注井井筒管(31)的水平段设置于天然气水合物储层(200)内且位于所述生产管(11)的水平段的下方；

所述回注井井筒管(31)的进口通过海底回注管(43)与气液分离器(2)的液体出口相连通；

若干个所述加热注水装置(33)间隔设置在所述回注井井筒管(31)的水平段上。

5.根据权利要求4所述的海洋水合物开采与回注系统，其特征在于，

每个气液分离器(2)相连的海底回注管(43)上设置有一个增压泵(32)。

6.根据权利要求4所述的海洋水合物开采与回注系统，其特征在于，

所述回注井井筒管(31)的外部套设有回注井套管(34)；

所述回注井井筒管(31)与所述回注井套管(34)之间的环空的水平段间隔设置有多个封隔器(35)。

7.根据权利要求6所述的海洋水合物开采与回注系统，其特征在于，

所述回注井井筒管(31)和所述回注井套管(34)在海底泥面(100)的结合处设置有回注井井口(36)。

8.根据权利要求1所述的海洋水合物开采与回注系统，其特征在于，包括四个生产井(1)和一个回注井(3)，

四个所述生产井(1)于海底呈现矩形四个顶点的分布，且每个生产井(1)的水平段设置于天然气水合物储层(200)内；

一个所述回注井(3)设置于四个所述生产井(1)首尾依次连接连成的矩形的中心位置，且所述回注井(3)的水平段设置于天然气水合物储层(200)内且位于所述生产井(1)的水平段的下方；

其中两个所述生产井(1)与气液分离器(2)之间通过海底生产管(41)和一个三通接头(5)连通，另外两个所述生产井(1)与气液分离器(2)之间通过海底生产管(41)和另一个三通接头(5)连通。