[发明专利]一种基于气水平衡的天然气水合物开采方法

摘要

本发明公开了一种基于气水平衡的天然气水合物开采方法，属于天然气水合物开采技术领域，该方法中采用气体维持开采井内压力代替常规降压开采时的液体压力维持开采井内压力。钻井至水合物下伏层，下入套管和开采井管。通过控制气体压力和液体压力使得开采井管内外形成液位差，实现气水平衡，并确保天然气水合物储层段无液体，以便于水合物分解水和气进入开采井。本发明可减少近井储层水饱和度，提高近井储层气相相对渗透率，同时可以减缓近井储层二次水合物形成，最终实现天然气水合物安全高效开采。

主权项

1.一种基于气水平衡的天然气水合物开采方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、钻井与完井，钻至水合物下伏层(4)预定深度，下入套管(5)，并对处在天然气水合物储层(3)中部的套管(5)进行射孔；步骤二、下入开采井管(6)，在开采井管(6)和套管(5)之间的环空间隙内安装封隔器(7)，并在所述开采井管(6)、套管(5)及封隔器(7)形成的空间内下入气体管线(10)，气体管线(10)上设置有电磁阀(8)，同时将单向阀(9)安装在返气管线上，所述返气管线一端与开采井管(6)内部连通，另一端与气体管线(10)连通；步骤三、通过输水管线(13)向开采井管(6)内下入气液分离器(11)及潜水泵(12)，潜水泵(12)的进水端与气液分离器(11)连接，潜水泵(12)的出水端与输水管线(13)连通；步骤四、将步骤二中所述的气体管线(10)露出地表的一端分别与空压机(16)及储气罐(18)连接，且气体管线(10)与空压机(16)连通的支路上设置有空压机阀门(15)，气体管线(10)与储气罐(18)连通的支路上设置有储气罐阀门(17)，同时将输水管线(13)远离潜水泵(12)的一端与地表气液处理装置(14)连接；步骤五、启动气液分离器(11)和潜水泵(12)，潜水泵(12)抽取开采井管(6)内的液体并排至地表，逐步降低开采井内液位，进行降压开采；步骤六、启动空压机(16)，打开空压机阀门(15)和电磁阀(8)向套管(5)和开采井管(6)之间的环空间隙内注入气体，使得开采井管(6)内外形成液位差，且套管(5)和开采井管(6)之间的环空间隙内液位低于天然气水合物储层(3)底界面，确保天然气水合物储层(3)段无液体，关闭空压机(16)，调整电磁阀(8)控制套管(5)和开采井管(6)之间的环空间隙内气体压力，采用气压维持开采井内压力；步骤七、天然气水合物储层(3)产出的气体和水进入套管(5)和开采井管(6)之间的环空间隙内，气液混合物进入开采井管(6)内，气液分离后的液体(20)通过输水管线(13)进入地表气液处理装置(14)，开采井管(6)和输水管线(13)之间的环空间隙内气体经过单向阀(9)进入气体管线(10)，开启储气罐阀门(17)，气体进入储气罐(18)，实现天然气水合物开采。