[发明专利]利用压裂开采海洋水合物藏的双L井结构及方法

说明书

本发明涉及海洋水合物藏开采领域，公开了一种利用压裂开采海洋水合物藏的双L井结构及方法，本发明的双L井结构通过采用设置于水合物层内的第一压裂井和第二压裂井向其两者之间的区域注入二氧化碳压裂流体，上下同时为水合物层造缝，形成的裂缝能够有效改善水合物层的渗透性，并使二氧化碳压裂流体渗入所述裂缝中，促进天然气水合物的分解，具有改善储层渗透性、开采速度快、能损小、效率高等优点。

技术领域

本发明涉及海洋水合物藏开采技术领域，具体地涉及一种利用压裂开采海洋水合物藏的双L井结构及方法。

背景技术

天然气水合物具有储量丰富、分布广泛、能量密度高、燃烧后较为清洁等特点，主要分布在高纬度地区的极地冻土带及全球范围内的深海海底、陆坡、陆基及海沟中，被世界各国视为一种未来传统化石能源的环保型替代能源。研究表明，全球近90％的海域均满足天然气水合物的赋存条件，合理开发利用海洋水合物资源，对缓解能源危机、丰富能源结构具有重要意义。

根据水合物的相平衡性质，人们陆续提出了包括热激法、降压法、注化学剂法以及二氧化碳置换法在内的天然气水合物开采方法。但由于天然气水合物通常赋存于粉砂、细粉砂及泥页岩中，且本身的冰晶形态会堵塞流动孔道，因此天然气水合物藏的渗透性能往往较差，在使用传统的开采方法时传热、导流能力都受到了极大的限制，存在开采速度慢、周期长、能量损耗大、效率低等问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种利用压裂开采海洋水合物藏的双L井结构及方法，其具有改善水合物层渗透性、开采速度快、能损小、效率高等优点。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种利用压裂开采海洋水合物藏的双L井结构，包括：

注入井，所述注入井设置为从海平面延伸至水合物层，所述注入井用于注入二氧化碳压裂流体；

第一压裂井，所述第一压裂井位于所述水合物层，所述第一压裂井的入口端与所述注入井的出口端连通，所述第一压裂井用于将所述二氧化碳压裂流体向下射入所述水合物层；

第二压裂井，所述第二压裂井位于所述水合物层且间隔地位于所述第一压裂井的下方，所述第二压裂井的入口端与所述注入井的出口端连通，所述第二压裂井用于将所述二氧化碳压裂流体向上射入所述水合物层；

收集井，所述收集井位于所述水合物层，所述收集井用于收集所述水合物层的分解产物，所述收集井在竖直方向上位于所述第一压裂井和所述第二压裂井之间；以及

生产井，所述生产井设置为从所述水合物层延伸至所述海平面，所述生产井的入口端与所述收集井的出口端连通，以回收所述分解产物。

优选地，所述第一压裂井的底壁上开设有多个第一射孔，该多个第一射孔沿所述第一压裂井的延伸方向间隔排布；

所述第二压裂井的顶壁上开设有多个第二射孔，该多个第二射孔沿所述第二压裂井的延伸方向间隔排布。

优选地，每个所述第一射孔和所述第二射孔处均设置有用于将所述二氧化碳压裂流体喷射出的喷射装置和用于控制该喷射装置的控制阀。

优选地，所述第一压裂井、所述第二压裂井以及所述收集井均形成为水平井。

优选地，所述第一压裂井的中心轴线位于距离所述水合物层的顶面的1/6-1/8处，所述第二压裂井的中心轴线位于距离所述水合物层的底面的1/6-1/8处，所述收集井在竖直方向上位于所述第一压裂井和所述第二压裂井的正中间。

优选地，所述收集井采用筛管。

优选地，所述二氧化碳压裂流体为携带有支撑剂的水基醇类二氧化碳乳状液或超临界二氧化碳热流体。

优选地，所述第一压裂井和所述第二压裂井的入口端均设置有节流喷射器。