[发明专利]深海海底浅层非成岩地层天然气水合物的绿色开采系统

权利要求书

1.一种天然气水合物的绿色开采系统，用于深海浅层非成岩地层的天然气水合物的开采，所述绿色开采系统包括海面支持系统，其特征在于，所述天然气水合物的绿色开采系统还包括：

海底掘进流化提升撬：用以在所述天然气水合物的储藏区域，以自然环境中的温度和压力，以固态形式采掘所述天然气水合物藏，将所述天然气水合物的固体物质进行收集并破碎为颗粒物，将海水与所述颗粒物通过引射混合形成气液固多相混合物流；

密闭流化集输管线：包括密闭管道，所述密闭管道与所述海底掘进流化提升撬连接以将所述气液固多相混合物流提升至海面；

海面分离处理装置：设置于所述海面支持系统，包括对通过密闭管道提升至海面的所述气液固多相混合物进行分离的分离装置和对分离后所得分离物进行处理的处理装置。

2.如权利要求1所述的天然气水合物的绿色开采系统，其特征在于，所述海底掘进流化提升撬包括：

掘进装置，包括：

机身；

走行机构，设置于所述机身底部；

一次破岩机械，设置于所述机身的前方；以及

收集管路，设置于所述机身中，用以收集所述一次破岩机械破碎后的所述天然气水合物；

混合管路，连接于所述收集管路，以将所述掘进装置采掘的所述天然气水合物与海水混合形成所述气液固多相混合物流。以及

增压装置，用于为所述混合管路增加传输压力。

3.如权利要求2所述的天然气水合物的绿色开采系统，其特征在于，在所述海底掘进流化提升撬中，所述收集管路上还设置有用于将所述一次破岩机械第一次破碎的所述天然气水合物进行第二次破碎以形成所述颗粒物的二次破岩机械。

4.如权利要求2所述的天然气水合物的绿色开采系统，其特征在于，所述走行机构为履带式走行机构，所述一次破岩机械包括设置在所述机身前方上侧的螺旋破岩机械和设置在所述机身前方底部的破岩滚筒。

5.如权利要求4所述的天然气水合物的绿色开采系统，其特征在于，所述破岩滚筒的上方设置有溢流气体收集罩。

6.如权利要求1所述的天然气水合物的绿色开采系统，其特征在于，在海底掘进流化提升撬中还包括用于实时监测所述储藏区域的温度和压力的监测装置。

7.如权利要求1所述的天然气水合物的绿色开采系统，其特征在于，在密闭流化集输管线中，还设置有分解控制装置，所述分解控制装置控制所述密闭管道内的所述气液固多相混合物在提升过程中的压力变化和温度变化以使所述气液固多相混合物中的部分所述天然气水合物分解为水和天然气，以使天然气分解量增加而实现在所述密闭管道内的自气举。

8.如权利要求1所述的天然气水合物的绿色开采系统，其特征在于，在超深海海域，所述密闭流化集输管线还包括在所述密闭管道中部位置设置的水中增压设备。

9.如权利要求8所述的天然气水合物的绿色开采系统，其特征在于，所述水中增压设备为增压撬，所述增压撬与所述密闭管道连接以对所述密闭管道内的传输介质进行增压。

10.如权利要求2所述的天然气水合物的绿色开采系统，其特征在于，所述海面支持系统为海面支持船或海面支持平台。

11.如权利要求10所述的天然气水合物的绿色开采系统，其特征在于，所述水中增压设备的电力和所述海底掘进流化提升撬的电力由所述海面支持船或海面支持平台上设置的动力系统供给。

12.如权利要求8所述的天然气水合物的绿色开采系统，其特征在于，所述分离装置包括带压沉降分离器和所述带压沉降分离器的分离物输出端连接的旋流分离器，所述处理装置包括所述旋流分离器分离物输出端连接的天然气处理装置。

13.如权利要求9所述的天然气水合物的绿色开采系统，其特征在于，所述海面分离处理装置还包括井口完整性控制装置，所述井口完整性控制装置包括连接所述密闭管道末端与所述海面支持船的连接装置以及在所述连接装置前后设置的应急关断装置以对所述密闭管道的出口进行井口完整性控制。

14.如权利要求12所述的天然气水合物的绿色开采系统，其特征在于，所述分离装置还包括用于泥沙和矿砂回填至开采所述天然气水合物藏的区域的回填管路，所述回填管路连接于带压沉降分离器和旋流分离器的分离物输出端。