[发明专利]基于注泡沫砂浆技术的泥质粉砂型天然气水合物开采方法

说明书

基于注泡沫砂浆技术的泥质粉砂型天然气水合物开采方法,属于天然气水合物开采技术领域，采用高压旋喷注浆工艺向泥质粉砂型天然气水合物储层注入泡沫砂浆形成泡沫砂浆旋喷桩，采用振动沉管方式将生产套管沉入泡沫砂浆旋喷桩内，在生产套管上割出若干条水力割缝，依次经过劈裂注浆、替浆、水力喷砂射孔或水力割缝，最后通过降压法进行天然气水合物的开采，本发明通过泡沫砂浆旋喷桩提高天然气水合物生产井井径及渗透性，减小井壁周围形成的二次天然气水合物对开采效率的影响，同时可增加井壁稳定性；通过泡沫砂浆层可提高泥质粉砂型天然气水合物储层的渗透性能，改善天然气水合物分解气与水的运移条件，同时提高泥质粉砂型天然气水合物储层稳定性。

技术领域

本发明属于天然气水合物开采技术领域，特别是涉及一种基于注泡沫砂浆技术的泥质粉砂型天然气水合物开采方法。

背景技术

天然气水合物是指天然气与水在特定温度和压力下生成的一种笼型晶体物质，似冰雪状，因其可以点燃，故俗称为“可燃冰”。天然气水合物具有能量密度大、分布广、储量大和埋藏浅等特征，被认为是成为21世纪理想的替代能源。

我国海域天然气水合物资源多以厚层状、分散状、裂隙状和斑块状赋存于泥质粉砂储层中，因为该类型储层具有低渗透性，因此是公认的最难开采的水合物藏。另外，由于水合物颗粒与沉积物颗粒相互作用位置沉积物稳定性，随着水合物的分解，可能会造成沉积物失稳。因此，针对泥质粉砂储层具有低渗透性，开采难度大问题，亟需一种行之有效的泥质粉砂储层天然气水合物的开采方法。

发明内容

本发明的目的是针对目前泥质粉砂型天然气水合物开采中存在的问题，为提高泥质粉砂型天然气水合物储层的渗透效率，以提高产气速率及开采范围，同时维持地层稳定性，提供一种基于注泡沫砂浆技术的泥质粉砂型天然气水合物开采方法。

本发明采用如下的技术方案：基于注泡沫砂浆技术的泥质粉砂型天然气水合物开采方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、获取泥质粉砂型天然气水合物储藏区域相应的地质条件数据，建立开采泥质粉砂型天然气水合物的生产井，并在井口安装监测仪器，采用排水降压方式使近井区域的天然气水合物分解同时排出近井区域的泥质和粉砂质成分；

步骤二、当位于井口的监测仪器监测到水内含砂浓度为初始浓度的10％～40％时，停止排水降压作业，采用高压旋喷注浆工艺向泥质粉砂型天然气水合物储层注入泡沫砂浆，泡沫砂浆与泥质粉砂型天然气水合物储层沉积物混合形成泡沫砂浆旋喷桩；

步骤三、泡沫砂浆旋喷桩初凝之前，采用常规振动沉管方式将生产套管沉入泡沫砂浆旋喷桩内并沉至预定深度；

步骤四、泡沫砂浆旋喷桩强度达到预定强度的50％～80％时，采用常规水力割缝工艺在生产套管上割出若干条水力割缝；

步骤五、通过常规劈裂注浆法逐层沿水力割缝向泥质粉砂型天然气水合物储层内注泡沫砂浆，泡沫砂浆沿裂隙劈裂挤入泥质粉砂型天然气水合物储层内，在泥质粉砂型天然气水合物储层形成泡沫砂浆层；

步骤六、注浆结束后，用清水将钻孔内泡沫砂浆替换出来，替浆完成后，通过水力喷砂射孔作业技术形成连通通道将生产套管和泡沫砂浆旋喷桩连通起来，

或通过水力割缝作业技术形成连通通道将生产套管和泡沫砂浆旋喷桩连通起来；

步骤七、下入防砂筛管，进行排水降压开采。

进一步，步骤一中，所述近井区域为距离生产井井筒5m～10m的区域。

优选的，在步骤一的排水降压过程中水压保持在低于泥质粉砂型天然气水合物平衡压1MPa～2MPa的范围内。