[发明专利]一种利用电磁加热方式开采天然气水合物的方法

摘要

一种利用电磁加热方式开采天然气水合物的方法，属于天然气水合物开采技术领域，在钻井液中混入铁粉，采用射流的方式将含有铁粉的钻井液注入到天然气水合物储层中；利用高频电加热原理，将交流电转化为高频电流，产生高频磁场，当磁场内磁力线通过绝缘的天然气水合物储层作用铁粉时，磁力线被切割，产生涡流，使铁粉自身发热，从而达到加热天然气水合物储层的目的，实现天然气水合物储层的热激发开采。该方法适用性较强，可根据工程实际需要，单独进行热激发开采天然气水合物；或与降压法联合使用，预防降压开采时开采井井壁周围形成二次水合物，提高降压开采的效率，本发明可实现天然气水合物储藏最优化开采，提高采气效率，增加经济效益。

主权项

1.一种利用电磁加热方式开采天然气水合物的方法，其特征在于，该方法是在钻井液中混入铁粉，用高压射流系统采用射流的方式将含有铁粉的钻井液注入到天然气水合物储层中；利用电磁加热系统采用高频电加热方式将交流电转化为频率为20KHZ～40KHZ的高频电流，产生频率为20KHz～50GHz的高频磁场，当磁场内磁力线通过绝缘的天然气水合物储层作用在天然气水合物储层内的铁粉时，磁力线被切割，产生涡流，使铁粉的自身发热，从内部加热天然气水合物储层，实现热激发致使天然气水合物分解；产生的甲烷气体经气体回收系统加压存储；该方法中的高压射流系统由钻井液箱(1)、高压泵(2)、钻井液注入管路(3)和高压喷头(4)组成，钻井液箱(1)用于存放含铁粉的钻井液，高压泵(2)一端与钻井液箱(1)连接，高压泵(2)另一端与钻井液注入管路(3)连接，钻井液注入管路(3)位于开采井井底的一端安装有高压喷头(4)，含铁粉的钻井液通过高压泵(2)加压进入钻井液注入管路(3)，经高压喷头(4)形成射流；电磁加热系统由供电系统(5)、高压输电管线(6)和电磁发生器(7)组成，供电系统(5)通过高压输电管线(6)将交流电输入电磁发生器(7)中产生高频磁场，频率为20KHz～50GHz；气体回收系统由带孔管(8)、气体回收管线(9)、加压装置(10)和储气罐(11)组成，产生的甲烷气体依次经过带孔管(8)和气体回收管线(9)进入加压装置(10)，加压存储在储气罐(11)内；该方法具体包括以下步骤：1)首先在海域天然气水合物待开采区域进行钻井作业，获取开采井，然后从钻井平台(12)上分别下入气体回收管线(9)和钻井液注入管路(3)，并在开采井井口处安装孔口密封装置(13)；2)向钻井液箱(1)内加入铁粉，采用高压泵(2)将含铁粉的钻井液从钻井液注入管路(3)注入到开采井井底，然后经钻井液注入管路(3)上的高压喷头(4)使含铁粉的钻井液形成压力为0MPa～100MPa的射流并从高压喷头(4)喷射出来，射流经过井壁的带孔管(8)上的孔洞，将含铁粉的钻井液注入开采区；3)将含铁粉的钻井液注入开采区后，向开采井内放入电磁发生器(7)，通过钻井平台(12)上的供电系统(5)将交流电转化为20KHZ～40KHZ的高频电流并通过高压输电管线(6)通入电磁发生器(7)中，产生高频磁场，频率为20KHz～50GHz；开采区内的铁粉由于涡流作用发热，对天然气水合物储层进行加热；4)采用电磁加热对天然气水合物储层进行加热后，破坏天然气水合物的相平衡状态，天然气水合物储层分解产生甲烷气体，甲烷气体通过带孔管(8)上的孔洞进入开采井内，然后经气体回收管线(9)进入加压装置(10)，经加压装置(10)加压存储在储气罐(11)内。