[发明专利]一种海洋天然气水合物单井降压开采系统及方法

摘要

本发明涉及一种海洋天然气水合物单井降压试开采方法，包括综合监测井钻井阶段、生产井浅部钻井阶段、分解监测井钻井阶段、钻心采样阶段、环境监测装置安装阶段、生产井深部钻井与开采阶段、封井与设备回收阶段等7个阶段。本方法具有生产井、综合监测井、分解监测井和环境监测装置，即能够获得全面开采数据又保证了天然气水合物开采的安全；本发明的方法由于采用两口监测井对生产井的开采进行全程监测，可以获得试开采过程的地层温度变化、水合物层内流动数据等，可以保证天然气水合物试开采井的安全运行；本发明的方法中生产井采用分段钻进、固井，可以防止水合物井压突然升高造成井喷，保证生产井的安全。

主权项

一种海洋天然气水合物单井降压开采系统，其特征在于，整个开采系统包括综合监测井、生产井、分解监测井、钻心采样井和环境监测装置，共五个部分，各部分具体如下：(1)综合监测井钻井综合监测井钻井包括综合监测井套管、综合监测井传感器、综合监测井固井水泥、综合监测井井口装置和综合监测井电缆；综合监测井穿透水合物层钻进至下覆层顶部，综合监测井套管外壁设有传感器，固井水泥用于固井，井口装置设于井口并通过数据电缆连接至水面开采平台；(2)生产井生产井分为浅部生产井和深部生产井二部分，包括生产井套管、生产井固井水泥、生产井井口保护装置、生产井防井喷装置、生产井防砂装置、潜水泵、气水封隔器、天然气管路和水管路；浅部生产井钻进至盖层底部，下套管，固井水泥固井后设置井口保护装置；深部生产井则先移除浅部生产井的井口保护装置，设置防井喷装置和气水举升器，继续钻进生产井至水合物上层，下套管、固井，设置防砂装置，设置水泵、气水封隔器，连接天然气管路和水管路，连接综合监测井和分解监测井的电缆；(3)分解监测井钻井分解监测井钻井包括分解监测井套管、分解监测井传感器、分解监测井固井水泥、分解监测井井口装置和分解监测井电缆；分解监测井钻进至水合物层底部不穿透，然后下套管，套管外壁设有传感器，固井水泥固井后，最后设置井口装置，连接电缆至水面开采平台；(4)钻心采样井钻心采样井钻进至水合物层，采用保压采样装置采样；(5)环境监测装置环境监测装置由在海底铺设的甲烷泄漏和地震监测传感器阵列构成，通过数据电缆连接至水面开采平台。