[实用新型]一种可燃冰开采系统

说明书

本实用新型公开了一种可燃冰开采系统，涉及可燃冰开采技术领域，包括管柱提升装置、气体分配器、一级举升管柱、二级举升管柱、分离储存库、氮气源、管内环境监测模组、采集口环境监测模组可调节补偿窗口以及电控阀门，系统间相互配合实现可燃冰开采。本实用新型通过向一级举升管柱和二级举升管柱内注入高压低温氮气，利用井内气液密度差产生引力，并采用欠平衡水马力扩孔以及过盈激降拉应力破冰，配合引力抽吸实现引力抽吸以实现固、液、气三相同采可燃冰的目的，实现了井内无各种形式机械泵的开采工艺，工艺简单，全面颠覆传统常规冲砂工艺，有助于推进可燃冰商业化开采与大规模利用的时代的到来。

技术领域

本实用新型涉及可燃冰开采技术领域，更具体地说，它涉及一种可燃冰开采系统。

背景技术

可燃冰，即天然气水合物，分子结构式为CH₄·H₂O，是在一定条件下由水和天然气在中高压和低温条件下混合时结合形成的固体笼状结晶化合物，分布于深海海底或陆域的永久冻土中。因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧，所以被称作“可燃冰”。可燃冰被西方学者称为“21世纪能源”或“未来新能源”。

为了获取这种清洁能源，世界许多国家都在研究天然可燃冰的开采方法。传统常规开采可燃冰技术是通过在资源地域储层内，采用钻井手段，利用机械泵采把液体、气体开采到地面的过程。如储层中有细小颗粒进入井内产生堵塞，则只能通过液体(或气体)通过流体自身流量、粘度将固相物质返排到井外地面。这个清淤过程必须停止正常生产，下作业管柱，造成巨大的直接、间接经济损失，这也是开采成本上升的重要原因。

基于上述问题，海底可燃冰还没完全掌握其商业化开采的有效手段。

实用新型内容

针对实际运用中这一问题，本实用新型目的在于提出一种可燃冰开采系统，根据气液两相相对理论等自然科学基础理论在井内控化后产生的工程力学，利用引力抽吸、欠平衡水马力扩孔的方法，达到过盈激降拉应力破冰，实现固、液、气三相同采可燃冰的目的，具体方案如下：

一种可燃冰开采系统，包括管柱提升装置、气体分配器、举升管柱以及分离储存库；

所述管柱提升装置，安装于地面上，连接所述举升管柱，用于实现举升管柱的提升；

所述举升管柱包括由内向外依次设置的一级举升管柱与二级举升管柱，所述一级举升管柱位于二级举升管柱上端；

所述气体分配器安装于举升管柱顶端，所述气体分配器连接氮气源，用于为举升管柱分配氮气；

所述举升管柱上端通过可燃冰输送管道连接可燃冰分离存储室。

进一步的，还包括管内环境监测模组以及采集口环境监测模组；

所述管内环境监测模组安装于所述举升管柱内，用于监测举升管柱管内开采数据；

所述采集口环境监测模组安装于所述举升管柱采集口，用于监测举升管柱采集口开采数据。

进一步的，还包括可调节补偿窗口，所述可调节补偿窗口安装于所述举升管柱采集口处，用于调节举升管柱内进水量。

进一步的，还包括角度补偿器，所述角度补偿器安装于所述举升管柱采集口处，用于调节举升管柱采集口角度。

进一步的，所述举升管柱采集口处还设有十字刀片。

进一步的，所述地面以及举升管柱下产层端还增设有高频脉冲式增压对撞机。

进一步的，所述气体分配器与所述氮气源之间连通管道上设有压力传感器、气体流量传感器与电控阀门。

一种可燃冰开采工艺，包括以下步骤：

1)利用拖船将可燃冰开采系统运送至可燃冰采集区域；