[发明专利]联合地热和CO2置换开采海域天然气水合物方法及系统

摘要

本发明涉及海域天然气开采技术，具体是一种联合地热和CO2置换开采海域天然气水合物方法及系统；方法包括注入井和生产井的准备、海域天然气水合物开采，天然气分离。系统包括海洋开采平台，至少一口生产井和一口注入井，该注入井的下井口穿入地热层的压裂裂缝带位置处，所述注入井的下井口与地热层的压裂裂缝带上的压裂裂缝连通；所述注入井的上井口与高压注入泵连通，该高压注入泵通过管线与CO2储存装置连通；所述生产井的下井口穿入地热层的压裂裂缝带位置处，所述生产井的下井口与地热层的压裂裂缝带上的压裂裂缝连通。本发明由于所述方法和结构而具有的优点是降低了温室气体CO2排放、维持了沉积物层完整性和维持了沉积物层地质力学稳定性。

主权项

一种联合地热和CO2置换开采海域天然气水合物方法，其特征在于；包括如下步骤：第一步、注入井和生产井的准备，预设至少一口注入井和至少一口生产井，所述注入井和生产井的上井口均位于海洋开采平台上，所述注入井和生产井的下井口均位于地热层的压裂裂缝带上；所述生产井位于天然气水合物储藏层的井段位置处具有有射流孔；第二步、将所述注入井的上井口通过管线与CO2储存装置连通，在该管线上设置一个高压注入泵；将所述生产井的上井口通过管线与气液分离器连通，该气液分离器通过管线与三相分离器连通，该三相分离器又通过两根管线分别与CO2储存装置和集气站连通；第三步、海域天然气水合物开采，通过高压注入泵将高压CO2注入注入井中，高压CO2从注入井的下井口往地热层的压裂裂缝带上的压裂裂缝中蹿行，高压CO2在地热层的压裂裂缝中蹿行的同时带走高温岩石的热量并吸热形成高温高压CO2，高温高压CO2从地热层的压裂裂缝中蹿行至生产井的下井口，高温高压CO2再从生产井的下井口处沿生产井的井腔下段上行至天然气水合物储藏层的位置处，高温高压CO2将破坏天然气水合物的相平衡条件，迫使天然气水合物分解，天然气水合物分解吸热，致使注入进水合物层的CO2降温，一部分CO2与天然气水合物发生置换反应，将水合物中的天然气置换出来并从射流孔处流入生产井的井腔上段内；另一部分CO2与水合物、置换出来的天然气一体上升至生产井的上井口，实现对海域天然气水合物开采；第四步、天然气分离，将第三步中所述另一部分CO2与水合物、置换出来的天然气通过气液分离器进行气液分离，通过气液分离器进行气液分离后的气体为CO2与天然气的混合气，再将该混合气通过三相分离器将CO2与天然气分离，分离的CO2注入CO2储存装置中，天然气输送至集气站中。