[发明专利]一种超前加固深海天然气水合物储层的方法和装置

说明书

本发明提供一种超前加固深海天然气水合物储层的方法，天然气水合物储层包括上覆盖层和下覆盖层，上覆盖层和下覆盖层之间为水合物区，包括以下步骤：步骤1：利用深海钻井技术进行从海底到上覆盖层的钻井施工而形成井；步骤2：在井中设置加固桩，使加固桩的下端伸入下覆盖层；步骤3：从上覆盖层的井中引出若干油管，利用油管定向钻进技术形成若干通道，使部分通道随相应的油管蜿蜒钻至水合物区、部分通道随相应的油管蜿蜒钻至下覆盖层，随后往油管内注入填充材料，然后一边使油管沿通道后退，一边使油管喷出填充材料而使填充材料在通道内形成加固体，通过使加固体和加固桩形成所述天然气水合物储层的内筋而来强化所述天然气水合物储层结构。

技术领域

本发明涉及海洋资源及基础工程技术领域，尤其涉及一种超前加固深海天然气水合物储层的方法。

背景技术

天然气水合物储存于低温高压环境下的覆盖层的沉积物孔隙中，当温度升高或者压力减小时，天然气水合物就分解为气、水混合物，释放出的气、水混合物在覆盖层中形成超压，从而使得沉积物固结程度大大降低。特别是在深海天然气水合物开采的过程中，如果海底的覆盖层中的天然气水合物的温度或者压力的变化超过平衡条件，由天然气水合物分解产生的超压势必会影响覆盖层的稳定性，进而可能使海底斜坡的稳定性降低而导致发生海底滑坡。大规模发生的海底滑坡不但会对深海油气钻探、输油管道、海底电缆等海底工程设施造成破坏，而且还能导致海啸，极大地危害着人类生命财产的安全。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例为了解决深海天然气水合物开采时可能带来的因海底失稳而导致天然气水合物储层被破坏、使人类的生命财产遭受损失的问题而提供了一种超前加固深海天然气水合物储层的方法。

本发明的实施例提供一种超前加固深海天然气水合物储层的方法，所述天然气水合物储层包括上覆盖层和下覆盖层，所述上覆盖层和所述下覆盖层之间为储存天然气水合物的水合物区，所述方法包括以下步骤：

步骤1：利用深海钻井技术进行从海底到所述上覆盖层的钻井施工而形成井；

步骤2：在所述井中设置加固桩，使所述加固桩的下端伸入所述下覆盖层；

步骤3：从所述上覆盖层的井中引出若干油管，利用油管定向钻进技术形成若干通道，使部分所述通道随相应的所述油管蜿蜒钻至所述水合物区、部分所述通道随相应的所述油管蜿蜒钻至所述下覆盖层，随后往所述油管内注入填充材料，然后一边使所述油管沿所述通道后退，一边使所述油管喷出所述填充材料而使所述填充材料在所述通道内形成加固体，直至使所述油管退出相应的所述通道，通过使所述加固体和所述加固桩形成所述天然气水合物储层的内筋而来强化所述天然气水合物储层结构。

进一步地，所述油管为柔性管。

进一步地，所述填充材料为具有抗渗透能力的材料。

进一步地，钻至所述水合物区的通道内的填充材料为陶粒，钻至所述下覆盖层的通道内的填充材料为高强混凝土。

进一步地，所述井的外侧壁分布有若干加固体层，相邻二所述加固体层间隔设置，每一所述加固体层具有多个所述加固体，位于同一所述加固体层的多个所述加固体呈环状的分布于所述井的外侧壁，且呈发散状向四周弯曲延伸。

进一步地，所述加固桩具有三根，三根所述加固桩相互平行且呈三角形分布。

进一步地，三根所述加固桩两两紧密接触。

进一步地，所述井的井底位于所述上覆盖层的中间区域。

进一步地，所述加固桩为排水桩。