[发明专利]一种通过人工致密盖层提高天然气水合物藏采收率的方法

摘要

本发明公开了一种通过人工致密盖层提高天然气水合物藏采收率的方法，主要针对开采具有可渗透顶盖层和可渗透底盖层的天然气水合物藏时，存在生产井产水量大、水合物分解范围小、开发效果差等问题，通过在可渗透盖层内注入水泥浆形成人工致密盖层，当降压开采时，能够有效阻挡海水大量进入水合物层，有效增加水合物层与生产井之间的生产压差，从而提高水合物分解速率与采收率；注入的水泥浆凝固后具有较高的强度，可防止水合物分解引起的储层坍塌等地质灾害；人工致密盖层还能有效阻止分解的甲烷气通过可渗透盖层向大气中运移。本发明的井结构简单、操作方便、经济性强，可为具有可渗透盖层天然气水合物藏的高效开采提供技术手段。

主权项

1.一种通过人工致密盖层提高天然气水合物藏采收率的方法，主要通过在天然气水合物藏的可渗透顶盖层和可渗透底盖层内注入水泥浆形成人工致密盖层，从而阻挡海水通过所述可渗透顶盖层和可渗透底盖层大量进入水合物层，增加水合物层与生产井之间的生产压差，最终提高天然气水合物藏采收率，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据研究区域的地震、测井及似海底反射(BSR)地质资料，选择水合物层厚度大于20m，可渗透顶盖层和可渗透底盖层渗透率均大于15mD的天然气水合物藏为开采对象，所述天然气水合物藏由可渗透顶盖层、水合物层和可渗透底盖层组成；(2)在所述天然气水合物藏钻取一口直井，采用套管射孔完井方式，对位于所述可渗透顶盖层和可渗透底盖层内的套管分别射孔；(3)选择G级油井水泥，其密度为1.89g/cm³，水灰比为0.44，加入缓凝剂以延缓凝固过程，通过室内实验确定所述缓凝剂用量及稠化时间，形成与所述天然气水合物藏相匹配的水泥浆体系；(4)计算所述水泥浆体系注入量与注入速度，使得整个注水泥施工时间控制在稠化时间以内，同时保证所述水泥浆体系铺满所述直井控制半径内的可渗透顶盖层和可渗透底盖层；(5)通过所述套管注入所述水泥浆体系，所述水泥浆体系沿射孔井段进入所述可渗透顶盖层和可渗透底盖层内，注入结束后关井候凝2‑4d，使得所述水泥浆体系凝固形成人工致密盖层，实现永久性封隔所述可渗透顶盖层与所述水合物层和所述可渗透底盖层与所述水合物层；(6)对位于所述水合物层的套管进行射孔，将油管下入所述套管，且对位于所述水合物层的油管进行割缝，在所述可渗透顶盖层底部和所述可渗透底盖层顶部的油套环形空间内分别安装封隔器，以防止海水通过所述油套环形空间大量进入油管影响生产效率；(7)控制所述直井以定压方式开采，当产气速度低于临界产气速度时，关井结束开采。