[发明专利]一种间歇式微波加热辅助开采天然气水合物的方法

权利要求书

1.一种间歇式微波加热辅助开采天然气水合物的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S10、使用已有天然气水合物开采方法对开采区域内水合物进行开采，同时施加f₁频率的微波进行辅助开采；

S20、实时检测开采井井下微波发射天线处水合物的水饱和度Sw，当检测到水饱和度达到Sw_max时，自动开启抽吸泵，将水合物分解产出的水吸收到产水管线中，水饱和度降低到Sw_min时，关闭抽吸泵；在此过程中需要实时监测微波吸收率α，根据监测的微波吸收率α自动调节微波发射功率，使微波吸收率α始终保持大于60%；

S30、重复步骤S20直至f₁频率下的微波作用的最大穿透深度D_P1区域内的水合物全部分解；

S40、当f₁频率下的微波作用的最大穿透深度D_P1区域内的水合物全部分解后，微波能全部用于提高储层的温度，储层温度逐渐升高至42℃时，微波的频率从f₁自动降低至f₂，完成一个开采阶段；

S50、利用上一个开采阶段得到的微波频率的结果值作为下一个开采阶段的微波频率的初始值，重复步骤S10至步骤S40，直至产气结束或达到最低微波频率f_min，f_min=300MHz；在此过程中，若微波频率为最低微波频率f_min时，产气仍未结束，则根据储层温度T_max=42℃和T_min=8℃，自动控制微波加热程序的启停，以自动间歇微波加热方式开采，直至开采结束；

在步骤S10之前，预设微波加热程序，微波加热程序配置为：根据储层厚度H确定微波直接作用区域范围，将微波加热辅助开采过程划分为对应不同的微波频率作用的五个开采阶段，第一个开采阶段微波频率初始值设置为f₁，第一个开采阶段完成时微波的频率从f₁自动降低至f₂，利用上一个开采阶段得到的微波频率的结果值作为下一个开采阶段的微波频率的初始值，每个阶段的微波频率初始值从f₁更新为依次减小的f₂、f₃、f₄、f₅直至产气结束，若降至某个微波频率即已完成产气，则微波加热程序自动停止，剩余的微波频率不再启用，其中频率f₁的微波最大穿透深度Dp₁，Dp₁=0.01*H，频率f₂的微波最大穿透深度Dp₂，Dp₂=0.03*H，频率f₃的微波最大穿透深度Dp₃，Dp₃=0.125*H，频率f₄的微波最大穿透深度Dp₄，Dp₄=0.08*H，频率f₅的微波最大穿透深度Dp₅，Dp₅=0.25*H；

所述Sw_max和Sw_min的确定过程为：确定不同水饱和度Sw下频率f₁的微波穿透深度Dp´₁，Dp´₁下降至频率f₁的微波最大穿透深度Dp₁的1/3值时对应的水饱和度Sw值即为Sw_max，Dp´₁下降至频率f₁的微波最大穿透深度Dp₁的2/3值时对应的水饱和度Sw值即为Sw_min，其中频率f₁的微波最大穿透深度Dp₁即频率f₁的微波直接作用区域最大值。