[发明专利]水合物开采中超声波与微波联合防砂解堵的方法及装置

权利要求书

1.一种超声波与微波联合防砂解堵的方法，用于水合物开采，其特征在于，包括：

选择钻井位置并在所述钻井位置向海底方向钻井直至水合物储层；

往开采井下放开采设备直至水合物储层，所述开采设备包括带有微波加热和带有超声波震动的电子器具，其中，所述带有超声波探测的电子器具设置在可展开和收缩的伞状装置上，所述伞状装置由防砂筛网构成其伞体表面；

提升展开的所述伞状装置直至超声波探头和防砂筛网抵住开采井井口底部；

将水合物储层上方的游离气层中的游离气抽离出地层，随着游离气持续的移除，水合物开始持续的分解；

水合物分解后形成的天然气、部分水和砂状固体颗粒在开采设备的作用下，通过开采井底部的防砂筛网进入开采井，随着分解后的天然气不断穿过防砂筛网，防砂筛网会逐渐被砂状固态颗粒及二次生成的水合物堵塞；

开启带有微波加热和带有超声波震动的电子器具，带有超声波震动的电子器具使得堵塞状态的的砂状固态颗粒破碎脱落，从而脱离防砂筛网，带有微波加热的电子器具产生的热量也使得防砂筛网处生成的二次水合物则进一步分解。

2.根据权利要求1所述的超声波与微波联合防砂解堵的方法，其特征在于，所述开采井在海底钻孔入口处固定安装有用于完井固井的安全阀。

3.一种超声波与微波联合的天然气水合物开采装置，其利用权利要求1所述的方法进行水合物开采，其特征在于，包括：

开采船；

设置于所述开采船上的气液分离器，所述气液分离器用于分离从开采井中开采的天然气混合物；

与所述气液分离器连接的天然气储存罐，所述天然气储存罐用于存储经过气液分离的天然气；以及，

绞车与天车，相配合以用于往开采井下放或回收开采设备。

4.根据权利要求1所述的超声波与微波联合的天然气水合物开采装置，其特征在于，还包括：

设置于所述开采船上的发电机，所述发电机用于给所述开采装置提供电力能源。

5.根据权利要求1所述的超声波与微波联合的天然气水合物开采装置，其特征在于，还包括：

设置于所述开采船上的控制单元，所述控制单元与所述开采装置的电子设备和电机控制器分别控制信号连接。

6.根据权利要求1所述的超声波与微波联合的天然气水合物开采装置，其特征在于，所述开采设备包括：

超声波发生器、超声波换能器和超声波聚能器，相配合以用于在防砂筛网堵塞状态下产生超声波；

带有电动收缩功能的伞状装置，所述伞状装置的伞骨中心设有微波加热器，且伞状装置的沿伞骨中心辐射发散的伞骨处设有若干超声波探头；所述伞状装置由防砂筛网构成其伞体表面。

7.根据权利要求1所述的超声波与微波联合的天然气水合物开采装置，其特征在于，所述开采设备包括：

电缆终端，其上端通过加热电缆与天车连接。

8.根据权利要求1所述的超声波与微波联合的天然气水合物开采装置，其特征在于，所述开采设备包括：

电机减速机构，所述电机减速机构用于驱动伞状装置的展开和回收。

9.根据权利要求5所述的超声波与微波联合的天然气水合物开采装置，其特征在于，所述超声波的频率范围为10k-50kHz，所述超声波的功率范围为0-10kW，所述微波加热器的频率范围为2450MHz，所述微波加热器的功率范围为0-1kW，所述微波加热器的供电要求为380VAC。

10.根据权利要求5所述的超声波与微波联合的天然气水合物开采装置，其特征在于，所述超声波探头的数量为偶数个，所述超声波探头铰接所述超声波聚能器，所述超声波探头与所述超声波聚能器的铰接端外部密封且包裹有耐高压软管，所述铰接端的内部设有信号线及可弯曲的超声波信号传输媒介。