[发明专利]一种降温加压的海底可燃冰开采系统及方法

摘要

本发明公开了一种降温加压的海底可燃冰开采系统及方法，适用于可燃冰开采领域。在开采竖井中下放冻结管对可燃冰储层进行降温形成径向温度梯度，然后，通过液压加载机构对可燃冰储层进行加压进而使可燃冰储层破裂，裂缝处可燃冰相平衡首先得到改变，从而诱发可燃冰不断分解为甲烷和水。最后，引导甲烷气体沿竖井和冻结管间环空上升，并通过收集孔分离提纯。通过降温形成径向温度梯度，进而诱发储层脆性破坏特征，然后在径向施加压应力，促使环向受拉产生沿径向裂缝，从而诱发可燃冰分解，达到开采的目的，当可燃冰分解后，降温促使局部温度梯度更为显著，压裂容易，保证储层裂缝能持续为甲烷气体提供渗流通道。

主权项

1.一种降温加压的海底可燃冰开采系统，其特征在于：它包括开采竖井（11）、冷冻系统和液压系统；所述开采竖井（11）以可燃冰储层（4）顶部为分界线分为上下两部分，上半部分设有套管（10），开采竖井（11）下半部分为钻孔裸孔段，开采竖井（11）顶部设有多个气体收集孔（18）；所述冷冻系统包括设置在开采竖井（11）中的冻结管（13）和设置在开采平台（1）上的制冷系统（6），冻结管（13）的中部设有隔板（20），冻结管（13）通过隔板（20）分为上下两部分，冻结管（13）下半部分的底部设有实心底锥（16），冻结管（13）下半部分的外表面设有多个温度传感器（12），冻结管（13）中设有贯穿上下两部分的气流供液管（7），气流供液管（7）与制冷系统（6）的出口相连接，冻结管（13）的上半部分中还设有气流回液管（8），气流回液管（8）的头部设置在隔板（20）上，气流回液管（8）的尾部与制冷系统（6）的进口管路连接，气流回液管（8）外侧的冻结管（13）上设有多个流量传感器（9）；所述液压系统包括液压机构（15），液压机构（15）通过线路（22）与设置在开采平台（1）上的液压机构控制器（17）连接，液压机构（15）沿冻结管（13）下半部分外侧面等间距布置，其中液压机构（15）的活塞向外伸缩，每个液压机构（15）上设有一个压力传感器（14）。