[发明专利]欠平衡反循环条件下水合物固态流化开采方法及系统

摘要

本发明涉及欠平衡反循环条件下水合物固态流化开采方法及系统，用于对海洋非成岩弱胶结天然气水合物层进行固态流化开采，设备主要由地面设备系统和水下设备系统两部分组成，施工流程包括前期施工过程、钻领眼施工过程、反循环射流碎化过程、欠平衡反循环回收碎化物过程及泥砂回填过程。本发明基于固态流化开采基本技术思路，采用欠平衡反循环方法对海底天然气水合物进行开采，有效解决了降压、注热、注剂、置换等天然气水合物常规开采方法面临的井筒安全、生产控制、环境风险等问题，使用本发明方法，能够实现海底弱胶结非成岩天然气水合物绿色环保、高效、安全、经济地开采，为国家提供更多的能源，进而解决我国面临的能源短缺困境。

主权项

1.欠平衡反循环条件下水合物固态流化开采方法，其特征在于：所述欠平衡反循环条件下水合物固态流化开采方法，主要包括以下步骤：S1、前期施工过程：采用常规钻井方式一开钻井，并形成一开井筒，下入导管，一开井筒与导管环空内注水泥后形成水泥环，在导管上安装封隔器；S2、钻领眼井施工过程：当导管和封隔器安装好后，下入油管，采用欠平衡钻井方式，根据轨迹设计要求完成钻领眼井，完钻后取出钻头；S3、反循环射流碎化过程：再次向井眼内下入油管并注入海水，对水合物储层进行高压射流碎化，碎化形成的水合物颗粒及泥沙存储在射流形成的腔体内；S4、欠平衡反循环回收碎化物过程：向领眼井内注入海水与天然气混合流体，并在井底形成欠压，S2中形成的碎化物经过初步分离后，水合物颗粒和部分泥沙随着混合流体被采出，另一部分泥沙则回填至井底，且被采出的含水合物颗粒和泥沙的混合流经过分离得到天然气、海水和泥沙；S5、当S3过程进行一段时间后，再执行S2过程，这样重复进行反循环射流碎化过程和欠平衡反循环回收碎化物过程，直至碎化到设计井深；S6、泥沙回填过程：向领眼井注入被采出的泥沙和海水，在井底形成一定的超压，实现泥沙在开采层的回填，同时向上缓慢拖动油管，最终完成整个井筒的泥沙回填。