[发明专利]一种绞吸式水合物开采装置及开采方法

权利要求书

1.一种绞吸式水合物开采装置，其特征在于，包括：绞碎装置、软管、活塞式推进装置、吸力装置、输水管道、注海水系统和开采平台，其中，

所述绞碎装置与软管相连，用于沿预设的倾斜度从竖直井筒向水合物地层绞碎掘进，以及，绞碎软管与其连接端部的水合物沉积物；

所述吸力装置位于竖直井筒中，用于提供吸力，使得气体、液体和水合物沉积物流动到软管内；

所述注海水系统位于开采平台上，与输水管道相连，用于海平面较高温度的海水注入到输水管道中；

所述输水管道与活塞式推进装置相连，用于将所注入的海水通过所述活塞式推进装置输送至软管中；

所述活塞式推进装置与软管相连，包括过滤网和推进回填机械传动部分，所述过滤网用于仅允许气体和液体进入竖直井筒；所述推进回填机械传动部分用于将软管中的沉积物推送至软管末端，使沉积物回填至绞碎区域；

所述软管，用于海水与水合物沉积物掺混；

所述开采平台位于竖直井筒上方，用于收集进入竖直井筒的气体，以及控制绞碎装置、活塞式推进装置、吸力装置、注海水系统等。

2.如权利要求1所述的开采装置，其特征在于，

所述软管的直径为10-40cm。

3.如权利要求1所述的开采装置，其特征在于，

所述吸力装置进一步用于利用气体膨胀做功转化为提供吸力的能量。

4.如权利要求1所述的开采装置，其特征在于，

所述较高温度的海水为：25℃左右的表层海水。

5.一种采用如权利要求1～4所述的绞吸式水合物开采装置进行开采的方法，包括：

（1）绞碎装置沿着预设的倾斜度从竖直井筒向水合物地层绞碎掘进，并将软管带入，然后继续将软管端部的水合物沉积物绞碎；

（2）吸力装置提供吸力吸收下部井管和软管中的气液，使得水合物沉积物、气体、液体的混合物吸收到软管中，由于软管的倾斜，只有小部分沉积物颗粒进入到软管；

（3）注海水系统将海平面较高温度的海水通过输水管道注入到软管中，在软管中，加速水合物的分解以及液体、气体与沉积物的分离；

（4）液体和水合物分解后的气体通过活塞式推进装置的过滤网进入到竖直井筒中，利用推进回填机械传动部分将沉积物向前推进，使多余的沉积物回填至绞碎区域。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

气体到达竖直井筒的吸力装置处时，所述吸力装置利用气体膨胀做功转化为提供吸力的能量，为进一步开采提供足够的吸力能。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述步骤（4）执行之后，开采平台根据接收的绞碎装置的推进参数、采气参数、海水注入参数，向绞碎装置、活塞式推进装置、吸力装置和注海水系统发送指令，使得开采向下一步进展，重复执行步骤（1）～（4）。