[发明专利]天然气水合物排水采气开采装置及其开采方法

权利要求书

1.一种天然气水合物排水采气开采装置，包括加热装置、排水装置和气体收集装置，加热装置固定在天然气水合物开采井（3）内对天然气水合物层（29）进行加热，排水装置包括电潜泵（4）和液位监控装置，电潜泵（4）固定在天然气水合物开采井（3）底部的存液腔（2）内，液位监控装置与电潜泵（4）连接并实时监控存液腔（2）内的液位，气体收集装置通过采气套管（17）连通天然气水合物开采井（3）内部，其特征在于：所述天然气水合物开采井（3）在存液腔（2）的上方设有与天然气水合物层（29）连通的进料腔（12），进料腔（12）连接有井内气液分离器（7），井内气液分离器（7）的排气腔（8）连通采气套管（17），井内气液分离器（7）的排水口连通下部的存液腔（2）。

2.根据权利要求1所述的天然气水合物排水采气开采装置，其特征在于：所述加热装置为固定在进料腔（12）上方的微波发生器（14）。

3.根据权利要求1所述的天然气水合物排水采气开采装置，其特征在于：所述进料腔（12）与天然气水合物层（29）之间设有防砂装置（11），进料腔（12）上下两端通过封隔器（13）与天然气水合物开采井（3）其他部分隔开。

4.根据权利要求1所述的天然气水合物排水采气开采装置，其特征在于：所述气体收集装置包括地面气液分离器（23）和采出水处理设备（25），地面气液分离器（23）将采气套管（17）内的气体再次分离后，干燥气体输送入外输气管道（26），分离出的水输送入后续采出水处理设备（25）。

5.根据权利要求4所述的天然气水合物排水采气开采装置，其特征在于：所述外输气管道（26）与地面气液分离器（23）之间设有天然气压缩机（24）。

6.根据权利要求1所述的天然气水合物排水采气开采装置，其特征在于：所述液位监控装置为固定在存液腔（2）上方的井下液位检测探头（6）和地面的变频器（20），井下液位检测探头（6）与变频器（20）通过信号线缆（15），电潜泵（4）的动力线缆（16）与变频器（20）连接。

7.根据权利要求6所述的天然气水合物排水采气开采装置，其特征在于：所述井下液位检测探头（6）外安装有导波管（5），导波管（5）为一上部管壁开孔的空心铁管。

8.根据权利要求6所述的天然气水合物排水采气开采装置，其特征在于：所述动力线缆（16）和信号线缆（15）穿过进料腔（12）的部位外侧套有穿线管（10），穿线管（10）竖直固定在进料腔（12）内，动力线缆（16）和信号线缆（15）密封穿过穿线管（10）两端。

9.根据权利要求6或8所述的天然气水合物排水采气开采装置，其特征在于：所述信号线缆（15）还连接有安装在地面的监控设备（19）。

10.一种利用权力要求1～9任一项所述的天然气水合物排水采气开采装置的开采方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、通过加热装置对天然气水合物层（29）进行加热；

步骤2、在天然气水合物开采井（3）内对气水混合物进行分离，天然气水合物分解形成气水混合物进入进料腔（12），气水混合物经过井内气液分离器（7）分离，气体进入采气套管（17），水向下进入存液腔（2）；

步骤3、液位监控装置检测存液腔（2）内液位高度，自动控制电潜泵（4）的排水速度，使存液腔（2）内的水位保持在设定的高度，从而控制天然气水合物开采井（3）内的压力，控制天然气水合物的分解速度。