[发明专利]一种利用单井联合地压式地热开采天然气水合物的装置及方法在审

专利信息
申请号: 201910167065.8 申请日: 2019-03-06
公开(公告)号: CN109736753A 公开(公告)日: 2019-05-10
发明(设计)人: 宋永臣;杨明军;刘慧全;刘瑜;蒋兰兰 申请(专利权)人: 大连理工大学
主分类号: E21B43/01 分类号: E21B43/01;E21B43/24
代理公司: 大连理工大学专利中心 21200 代理人: 温福雪;侯明远
地址: 116024 辽*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要: 发明属于天然气水合物开采技术领域,涉及一种利用单井联合地压式地热开采天然气水合物的装置及方法,包括一口井,为双分支水平井,一个分支位于地热层,一个分支位于水合物层。(1)打一口双分支水平井,一个分支位于地热层,一个分支位于水合物层;(2)对水合物层靠下方的垂直段进行射孔,在射孔段顶部3m附近将井堵住;(3)高温地下水流入天然气水合物层,天然气水合物分解;(4)分解产物经水平分支开采出来,经过气液分离装置后得到天然气。本发明的装置有如下优势:(1)系统结构简单,操作方便,降低成本;(2)利用地压式地热能,降低了热激法开采水合物以及将海水从海面注入地热层的能耗。
搜索关键词: 水合物层 地热层 天然气水合物 分支水平井 地热开采 单井 射孔 水合物 天然气水合物分解 天然气水合物开采 天然气水合物层 地热能 气液分离装置 分解产物 水平分支 系统结构 垂直段 热激法 地下水 能耗 海面 堵住 海水 天然气 联合
【主权项】:
1.一种利用单井联合地压式地热开采天然气水合物的装置,其特征在于,所述的利用单井联合地压式地热开采天然气水合物的装置包括气液分离装置(1)、海水层(2)、第一水平段(3)、第一射孔(4)、第二射孔(8)、第二水平段(9)、生产段(10)、第三射孔(11)、桥塞(12)和开采段(13);该装置的主体为双分支水平井,包括竖直段、第一水平段(3)和第二水平段(9);竖直段分为上下两部分,分别为开采段(13)和生产段(10);第一水平段(3)和第二水平段(9)与竖直段相连通,分别位于天然气水合物储层(5)和地压式地热层(7),第一水平段(3)和第二水平段(9)上分别均布有第一射孔(4)和第二射孔(8);所述的桥塞(12)安装于竖直段,位于第一水平段(3)下方,将竖直段分为开采段(13)和生产段(10);开采段(13)的上部分位于海水层(2),下部分位于天然气水合物储层(5);生产段(10)的上部分位于天然气水合物储层(5),跨过天然气水合物储层与地压式地热能储层之间的岩层(6)后,下部分位于地压式地热层(7);所述的第三射孔(11)设在生产段(10)上,位于天然气水合物储层(5)。
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  • 葛彬彬;钟栋梁;严瑾;卢义玉;葛兆龙 - 重庆大学
  • 2019-06-05 - 2019-08-23 - E21B43/01
  • 提供了一种开采海底天然气水合物的装置,它包括甲烷收集容器(3)、二氧化碳与甲烷分离器(4)、加压器(5)、加温器(6);二氧化碳与甲烷分离器(4)分别与甲烷收集容器(3)、加压器(5)、海底的抽采井(2)连接,用于经抽采井(2)将海底抽采出来的二氧化碳与甲烷混合物分离,将甲烷送往甲烷收集容器(3),将二氧化碳送往加压器(5)进行增压处理;加温器(6)连接加压器(5),以对经注入井(1)送往海底浅层水合物储层的介质进行增压、升温。还提供了开采海底天然气水合物的方法,利用加压器(5)和加温器(6)依次处理形成的超临界二氧化碳进行天然气水合物的置换开采,并可实现二氧化碳的循环利用。
  • 水下液压减震装置-201821967465.4
  • 田源 - 美钻深海能源科技研发(上海)有限公司;美钻石油钻采系统(上海)有限公司
  • 2018-11-27 - 2019-08-23 - E21B43/01
  • 本实用新型涉及一种水下液压减震装置,固定安装在水下设备的底部,包含:第一减震筒,其内部上端固定设置有第一气囊,其底端开设有海水进出口,海水由该海水进出口注入第一减震筒的内部,在第一气囊的下方形成海水腔;第二减震筒,其内部上端固定设置有第二气囊;伸缩杆,其由第二减震筒的底端筒口插入,且该伸缩杆的顶端与第二气囊相接触;连接管,连接设置在第一气囊和第二气囊之间,使第一气囊和第二气囊之间连通。本实用新型通过将海水的压力差转换至伸缩杆的上下运动,实现对水下设备的减振和抗冲击作用,有效提高安全性和可靠性。
  • 海底浅表层水合物开采装置及其开采方法-201811485346.X
  • 胡高伟;吴能友;刘昌岭;陈强;李彦龙;景鹏飞;卜庆涛 - 青岛海洋地质研究所
  • 2018-12-06 - 2019-08-06 - E21B43/01
  • 本发明公开了一种海底浅表层水合物开采装置及其开采方法,涉及非常规油气藏开发工程技术领域,在船上控制海底采矿车,采矿车在海底将水合物及沉积物采掘后进行排水、粉碎,然后被船体缆绳抬升到海水浅层并进行加热。本发明的有益效果是,水合物的分解是发生在海水浅层位置的水合物分解站中,近海平面的浅水层相对于海底环境具有低压和高温特征,具有水合物分解得天独厚的温压条件,兼以辅助加热以促进水合物分解的速率。具有海底自主行走功能,多角度、多方位开采技术等模块。采后被分解的水合物沉积物被回填到采空区,可有效避免滑坡等地质灾害,且整个单线作业速度快,时间短,有效避免水合物的分解对海洋环境以及海洋生物的影响。
  • 基于温海水-砾石吞吐置换开采I类水合物系统的方法-201811514174.4
  • 刘昌岭;李彦龙;胡高伟;陈强;吴能友;万义钊 - 青岛海洋地质研究所
  • 2018-12-12 - 2019-08-06 - E21B43/01
  • 本发明方案公开一种基于温海水‑砾石吞吐置换开采I类水合物系统的方法:(1)针对浅层含块状水合物I类水合物系统储层,打一贯穿水合物层和游离气层的主井眼,并在游离气层射孔,降压开采下伏游离气;(2)通过采用水合物储层钻取主井加多分支孔的方法来增大块状水合物的分解表面积,并结合表层海水吞吐法、流体抽取降压法相结合的开采技术,使块状水合物逐步分解;(3)通过间歇式向地层中注入一定粒径的砂砾,不断填补由块状水合物分解造成的地层亏空空间,维持地层稳定的同时提高近井渗透率;循环往复执行,既实现了天然气水合物的持续性、规模性开采,又维护了海底环境及生态系统的稳定,体现了绿色环保开发理念。
  • 一种海洋天然气水合物三相动态虚拟构建方法-201811549315.6
  • 苏国辉;魏合龙;刘京鹏;王诏 - 青岛海洋地质研究所
  • 2018-12-18 - 2019-08-06 - E21B43/01
  • 本发明提供了一种海洋天然气水合物三相动态虚拟构建方法,该方法利用眼球追踪交互定位视角位置,通过三维空间几何解析获得观察点位置,并根据深度压力转换与海洋温度场模型,得到观察点处的压力值与温度值,根据由地温梯度、水温梯度、深海天然气水合物相平衡曲线等构建的天然气水合物三相状态判别模型,判断该观察点位置处的天然气水合物物理状态,然后在三维场景中动态展示,实现以眼球追踪为驱动的天然气水合物三相状态动态模拟效果。该发明实现了海洋天然气水合物三相转换的虚拟化构建和表达,从而直观、形象表达了海洋天然气水合物的稳定机理,基于本发明可构建不同海区的天然气水合物三相虚拟场景,并广泛地用于海洋天然气水合物实验室测试分析研究、现场开采模拟、教学和科普等领域。
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