[发明专利]一种注入CO2动用地热能开发天然气水合物藏的方法

摘要

本发明公开了一种注入CO2动用地热能开发天然气水合物藏的方法，主要是设计一个由定向注入井和定向生产井组成的井组系统，从定向注入井注入CO2携带地热能开发天然气水合物。其具体做法为在海上钻井平台打一口定向注入井和一口定向生产井，其中定向注入井贯穿水合物藏并延伸至干热岩储层，定向生产井包括水平生产井段和定向连通井段，注入的CO2经定向注入井射孔段进入干热岩储层，发生热交换后经定向生产井的定向连通井段上返至水合物藏，促使水合物分解。本发明选用CO2作为载热流体，能够实现热激发法和CO2置换法的优势组合，其设备简单、操作方便，经济性强，可为水合物藏增产措施的实施提供指导。

主权项

一种注入CO2动用地热能开发天然气水合物藏的方法，其设计一个由定向注入井和定向生产井组成的井组系统，其中定向生产井包括水平生产井段和定向连通井段，注入的CO2经定向注入井与干热岩储层发生热交换，在压力的作用下流入定向连通井段，在封隔器的作用下，上返至水合物藏促使水合物分解产生天然气，注入的CO2以及水合物分解产生的天然气和水所组成的混合流体在重力及压力作用下流入水平生产井段采出，其特征在于包括以下步骤：步骤(1)：选择海底存在水合物藏且水合物藏下部发育有干热岩储层的地质构造区域作为施工区域，其中水合物藏的厚度不低于20m，干热岩储层的平均温度不低于120℃；步骤(2)：在海上钻井平台打两口井组成一个定向注入井和定向生产井井组系统，其中所述定向注入井贯穿水合物藏并延伸至下部干热岩储层距离顶部位置处，所述定向生产井包括从海平面延伸至水合物藏距离顶部位置处的水平生产井段和与所述水平生产井段连通的从水合物藏延伸至下方干热岩储层距离顶部位置处的定向连通井段，所述定向注入井与所述定向生产井定向连通井段的井眼轨迹方向相反；步骤(3)：对位于干热岩储层的所述定向注入井和对位于水合物藏的所述水平生产井段进行射孔作业，位于干热岩储层的所述定向连通井段上存在射孔段1，位于水合物藏的所述定向连通井段上存在射孔段2，所述水平生产井段下方3～5m处的所述定向连通井段中安装有封隔器；步骤(4)：通过所述定向注入井对干热岩储层进行水力压裂作业；步骤(5)：在所述定向注入井的井口以2000～5000m3/d的速度注入CO2，所述定向生产井采用定压开采，井底压力为所述水合物藏原始压力的0.3～0.7倍，所述CO2经所述定向注入井射孔段进入干热岩储层并发生热交换，在压力的作用下经水力压裂缝通过所述射孔段1流入所述定向连通井段，在所述封隔器的作用下，CO2经所述射孔段2上返至水合物藏，CO2与自身携带的热量共同作用，促使水合物分解产生天然气，注入的CO2以及水合物分解产生的天然气和水所组成的混合流体在重力及压力作用下流入所述定向生产井的水平生产井段采出；步骤(6)：持续记录所述定向生产井的日产气量，当日产气量小于1000m3/d时，所述定向注入井停止注入，所述定向生产井停止开采。