CN103628844B - 深海海底浅层非成岩地层天然气水合物的开采方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天然气水合物的绿色开采方法，用于深海海底浅层非成岩地层的天然气水合物的开采，所述天然气水合物的绿色开采方法包括：在所述天然气水合物的储藏区域，以自然环境中的压力和温度，以固态形式采掘所述天然气水合物藏，将含所述天然气水合物的固体物质进行收集并粉碎为颗粒物，将海水与所述颗粒物通过引射混合形成气液固多相混合物流；将所述气液固多相混合物流，通过具有增压系统的密闭管道将所述气液固多相混合物流提升至海上；对通过密闭管道提升至海上的所述气液固多相混合物进行分离和处理，得到天然气。本发明实现了天然气水合物的安全、绿色开采，避免了多个方面的潜在危险。

Description

深海海底浅层非成岩地层天然气水合物的开采方法

技术领域

本发明涉及非常规油气资源开发技术领域，尤其涉及用于开采深海海底浅层非成岩地层中天然气水合物的绿色开采方法。

背景技术

随着我国国民经济的持续高速发展，能源供需矛盾日益突出，2012年我国进口原油达到2.07亿吨，成为世界第二大原油进口国，对外依存度达到56.7％，逼近或超过国际公认的能源安全线。因此，在加大油气新区新领域的勘探开发力度的同时，寻找新型接替能源已经成为保障国家能源安全和国家安全的重要战略举措。

页岩油气、煤层气和天然气水合物等非常规油气资源的勘探开发利用对于实现我国能源工业可持续发展无疑具有十分重要的意义。这在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》的重点领域中明确界定“天然气水合物技术是前沿技术领域”。

天然气水合物是甲烷等烃类气体或挥发性液体与水在高压低温条件下形成的白色结晶状“笼形化合物”(Clathrate)，其外表像冰，一点就燃，因此被称为“可燃冰”。天然气水合物的分子式为CH₄·6H₂O。高密度、高热值、分布广是天然气水合物的显著特点，通常一单位体积的天然气水合物分解可产生164-180单位体积的甲烷气体。天然气水合物主要分布在陆域永久冻土和深海海域，其中深海海域天然气水合物的储量约是陆地的100倍，总量达到7.6×1，018立方米，是已知传统化石燃料(煤、石油、天然气等)储量的2倍，因此被认为是21世纪最有潜力的接替能源。

海域天然气水合物主要分布在聚合大陆边缘大陆坡、被动大陆边缘大陆坡、海山、内陆海及边缘海深水盆地和海底扩张盆地内、满足水合物生成温压条件的表层沉积物或沉积岩中，也可散布于洋底以颗粒状出现。

目前发现的天然气水合物主要以四种形态存在：砂岩型水合物、砂岩裂隙型水合物、细粒裂隙型水合物、分散型水合物，其中砂岩型水合物可以采用降压、注热等方法进行开发，而细粒裂隙型水合物、分散型水合物总量大，占整体水合物资源的约80％，但由于具有埋深浅、胶结性差等特点，无法采用上述方法开采。

深海海底浅层非成岩地层的天然气水合物具有储量大、弱胶结、稳定性差的特点，一旦所在区域的温度、压力条件发生变化，就可能导致深海海底非成岩地层的天然气水合物的大量分解、气化和自由释放，如采用现有技术的开采方法进行开采，存在以下三个方面的潜在的风险：

1)深海海底浅层非成岩地层的弱胶结的天然气水合物无序分解，可能带来潜在的海底滑坡等地质灾害，同时，即使是胶结性较好的成岩地层的天然气水合物，由于天然气水合物藏没有明显的构造边界和严密的盖层，随着天然气水合物规模开发，地层结构将开始变得疏散，可能导致海底地层不稳定；

2)深海海底浅层非成岩地层的天然气水合物主要分解为天然气和水，而大量天然气会造成温室气体效应，对大气环境造成损害；

3)由于天然气水合物的分解，导致大量天然气无序释放，大量气体的自由膨胀上升对海面上的船只和空中飞行器均可能造成灾难。

现有天然气水合物开采技术中，通常通过降压\注热\注剂等将深海具有一定储盖层的天然气水合物矿藏在地下转化为气体和水，对转化后得到的气体进行收集，再通过水下生产设施或浮式生产设施进行生产，这种方法只能适应于深水成岩天然气水合物的开发，目前开采效率还无法满足工业开发的门限，同时这种方法也无法实现深水浅层弱胶结天然气水合物的开发利用。

综上所述，无论是胶结较好的深海海底浅层成岩地层的天然气水合物，还是胶结较差的深海海底浅层非成岩地层的天然气水合物，在现有技术中，上述三方面的问题在开发过程中均未得到有效解决。

同时，在进行资源开发的同时必须对环境进行有效的保护，以及开采的安全性，也是资源开发领域一个重要的课题，因此，需要一种开采方法，实现对深海海底浅层(深度在300米以上的海域可称为深海)非成岩地层的天然气水合物开采。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的为提供一种用于开采深海海底浅层非成岩地层中的天然气水合物的绿色开采方法，以避免现有技术的开采方法中的上述三个方面的潜在风险。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种天然气水合物的绿色开采方法，用于深海海底浅层非成岩地层的天然气水合物的开采，所述天然气水合物的绿色开采方法包括：

步骤S1：在所述天然气水合物的储藏区域，以自然环境中的压力和温度，以固态形式采掘所述天然气水合物藏，将含所述天然气水合物的固体物质进行收集并粉碎为颗粒物，将海水与所述颗粒物通过引射混合形成气液固多相混合物流；

步骤S2：将所述气液固多相混合物流，通过具有增压系统的密闭管道将所述气液固多相混合物流提升至海上；

步骤S3：对通过密闭管道提升至海上的所述气液固多相混合物进行分离和处理，得到天然气。

本发明的有益效果在于：本发明的天然气水合物的开采方法，利用深海海底浅层非成岩地层的天然气水合物在海底温度和压力下的稳定性，采用固态开采方法，由于整个采掘过程在海底水合物藏区域进行，未改变水合物的温度压力条件，因此水合物不会分解，从而实现了原位固态开发，避免上述三个方面的潜在危险。

同时该方法利用了天然气水合物在传输过程中温度压力的自然变化，实现在密闭管道内的固液气混合物的可控有序分解。同时，就地利用海水，在密闭条件下进行海水引射，将采掘出的水合物粉碎研磨后形成气液固多相混合物流实现密闭输送；整个密闭管道的输送系统，相当于常规油气藏，从而保证生产安全，达到绿色可控开采的目的，避免上述三个方面的潜在危险，从根本上避免了各种环境变化等问题引起的天然气水合物分解带来的地质和环境灾害。

附图说明

图1为本发明实施例的天然气水合物的绿色开采方法的示意图。

图2为本发明实施例的天然气水合物的绿色开采方法的天然气水合物走向示意图。

图3为本发明实施例的天然气水合物的绿色开采方法的采掘设备的示意图。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是，本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

本发明实施例的用于开采深海浅层非成岩地层中的天然气水合物的绿色开采方法，其思路和原理是：将深海浅层弱胶结的天然气水合物藏当作一种海底矿藏资源，利用其在海底温度和压力下的稳定性，采用固态开采方法，即采用采掘设备以固态形式开发天然气水合物藏，将含天然气水合物的沉积物粉碎成细小颗粒后，再与海水混合、采用封闭管道输送至海上的海面支持系统(或称海上支持系统)，尔后将其在海上的支持系统进行后期处理和加工，如图1所示。

其中，海面支持系统可以为海面支持平台或海面支持船。

常规油气藏受圈闭构造的控制，可实现开采过程的有序控制。而本发明的天然气水合物的开采方法，是将深海浅层不可控的非成岩水合物藏，通过固态采掘和密闭流化举升系统，变为可控的天然气水合物资源，从而保证生产安全，达到绿色可控开采的目的。

下面具体介绍本发明实施例的用于开采深海浅层非成岩地层中的天然气水合物的绿色开采方法。

如图1和图2所示，本发明实施例的用于开采深海海底浅层非成岩地层中的天然气水合物的方法，包括在海床天然气水合物的储藏区域的固态采掘和破碎的步骤、由海床至海上的输送步骤和在海上的分离处理步骤这三个大步骤。以下逐一介绍：

一、在海床的采掘和破碎的步骤

本步骤是在天然气水合物的储藏区域以固态形式采掘所述天然气水合物，并将所述天然气水合物粉碎为颗粒物，将海水与所述颗粒物混合形成气液固多相混合物流。这里所说的储藏区域，也即开采区域。

本发明实施例的用于开采深海海底浅层非成岩地层中的天然气水合物的方法，在对所述天然气水合物进行开采时，开采区域的温度和压力通常不会发生变化，大致为天然气水合物的原始储藏环境的温度和压力，也即其自然环境的温度和压力。由于整个采掘过程是在海底的天然气水合物的储藏区域进行，未改变水合物的温度压力条件，因此可以保证天然气水合物保持固态而不会分解，从而实现了原位固态开发，避免上述三个方面的潜在危险。

为了对开采后的天然气水合物进行输送时的温度和压力提供参考，需监测开采区域的温度和压力。这里的监测设备例如为温度传感器和压力传感器。这里的监测开采区域的温度和压力的设备所用电力，可以由海面上的海面支持系统来负责供给。

鉴于天然气水合物的覆存方式特点是大面积附着于海底并有一定厚度。因此，可以采用采掘设备外置的水下螺旋破岩机械和破岩滚筒相结合的方式进行机械破碎。由于这种采掘方式是在不改变天然气水合物温度、压力场条件下的机械破碎，天然气水合物以原始地层状态在一次破碎后均能保持原有固态形式。然后，采掘设备将经过第一次破碎的固态形式的天然气水合物传送至采掘设备中内置的二次破岩机械进行第二次破碎，破碎成小于等于100目的颗粒物。破碎后的大颗粒含砂水合物与海水一起随着螺旋破岩机械将固态水合物流化成水合物砂浆(也即固液气水合物流)，也即通过海水引射混合形成液固混合物流，在混合过程，部分水合物从固体颗粒中释放出来，转化为气体和水，因此经过混合过程后，形成了气液固多相混合物流，进入流化输送系统的密闭管道。

采掘所述天然气水合物的采掘设备与供电系统采用湿式电连接，即在带电状态下，可以在水下环境中湿式插拔，其主要通过插拨过程中，电缆供应绝缘液和氮气，实现电绝缘。

本步骤中，还包括破碎后形成的颗粒物与海水的混合。这里的海水，虽然是就地取材的海水，但不是深海的海水，而是浅海一定深度处的海水，也不是直接将海水与采掘破碎后的颗粒物直接混合，而是将海水先由海水提升与控制装置提升至海面，经过滤(主要是去除杂质)后输送至密闭管道中，海水一方面是与经过两次破碎后的颗粒物混合，海水在其中起到一定的润滑作用；另一方面通过海水引射作用为混合后的固液气混合物流的流动和提升提供动力。

在上述过程中，螺旋破岩机械的电机、破岩滚筒的电机以及电动直驱泵的电力也均可以由海面支持系统来进行供给。

如图3所示，本发明实施例的绿色开采方法，其采掘设备例如是海底掘进流化提升撬1。如图3所示，海底掘进流化提升撬1包括掘进装置、混合管路、增压装置和监测装置，而掘进装置则包括机身、走行机构、一次破岩机械和收集管路。

其中，走行机构设置于机身底部；走形机构例如为履带式走行机构，但本发明并不以此为限。

一次破岩机械设置于机身的前方，一次破岩机械包括设置在所述机身前方上侧的螺旋破岩机械18和设置在所述机身的前方底部的破岩滚筒16。破岩滚筒16的上方，设置有溢流气体收集罩17，以将溢流气体收集于收集管路中，避免对开采区域的压力产生大的影响。

收集管路则内置于所述机身中，与一次破岩机械连接，以收集一次破岩机械破碎后的天然气水合物；二次破岩机械15设置在收集管路上，将一次破岩机械第一次破碎后的天然气水合物进行第二次破碎以形成颗粒物。

混合管路，则连接于所述收集管路，将所述掘进装置采掘的所述天然气水合物与海水混合形成所述气液固混合物流。

增压装置，例如为用于增压的砂浆螺杆泵11，用于为混合管路的传输增压。

在海底掘进流化提升撬中设置有监测装置，用于实时监测储藏区域的温度和压力，由于是固态开采，因此，容易维持储藏区域的温度和压力为天然气水合物的原始储藏环境的压力和温度。这里的监测装置例如包括温度传感器、压力传感器和控制装置。这里的监测开采区域的温度和压力的设备所用电力，可以由海面的海面支持船或海面支持平台等海面支持系统来负责供给。监测装置的控制装置，也可以设置在海面支持船或海面支持平台。

由于整个采掘过程是在海底的天然气水合物的储藏区域进行，未改变水合物的温度压力条件，因此可以保证天然气水合物保持固态而不会分解，从而实现了原位固态开发，避免上述三个方面的潜在危险。

鉴于水合物的赋存方式特点是大面积附着于海底并有一定厚度。因此，本发明实施例的绿色开采系统的海底掘进流化提升撬采用掘进装置外置的水下螺旋破岩机械和破岩滚筒相结合的方式进行机械破碎。由于这种采掘方式是在不改变水合物温度、压力场条件下的机械破碎，天然气水合物以原始地层状态在一次破碎后均能保持原有固态形式。然后，将经过第一次破碎的固态形式的天然气水合物传送至掘进装置的机身内置的二次破岩机械15进行第二次破碎，破碎成颗粒物。二次破岩机械15由电动直驱泵14提供动力。

破碎后的大颗粒含砂水合物在混合管道中与海水一起随着螺旋破岩机械将固态水合物流化成砂浆，进入密闭流化集输管线。在海底掘进流化提升撬的混合管路中，是用海水与颗粒物混合，这里的海水，不是直接将深海的海水与采掘破碎后的颗粒物直接混合，而是将海面一定深度的海水先由海水提升及控制单元提升至海面，然后如图3所示，输送至混合管路中，如图3所述，海水经过过滤器13，由往复泵12泵入密闭管道下段23，海水一方面是与经过两次破碎后的颗粒物混合，为其提供润滑，使其成为砂浆；另一方面通过海水引射作用为混合后的固液气混合物流的流动提供动力。

本实施例的海底掘进流化提升撬1，是水下天然气水合物采掘、收集、研磨、输送海底装置，其利用高效破碎海床的刀具，能适应海底高压高腐蚀环境。能有效将海床的淤泥，石块破碎成相当程度的碎片，以适应后期的收集。其中的螺旋破岩机械，采用螺旋破岩的方式，横向破碎收集水合物矿藏。而二次破岩机械15，是在海底装置内设置的破碎搅拌可燃冰的装置，进一步将收集起来的可燃冰混合物处理成均匀的密度，以便将其泵入密闭流化集输管线的密闭管道。

二、由海床至海上的输送步骤

本步骤是将海水与所述颗粒物混合形成的气液固多相混合物流，通过具有增压系统的密闭管道将所述气液固多相混合物流提升至海上。

密闭管道是天然气水合物砂浆的密闭长距离输送管道，密闭管道具有密闭性、承压性、柔韧性，并且密闭管道能够与增压系统的增压撬22和海面上的支持船快速连接，同时保持一定的浮力。

固液气混合物流在密闭管道内提升的动力，主要来自于增压系统，还可来自于海水的引射作用，以及在密闭管道内混合物分解所产生气体的自举升作用。以下分别叙述。

对于增压系统，在浅海海域，例如深海中距离海面约300米水深的海域，增压系统可仅为一级增压系统，例如通过增压泵进行增压，增压泵所需的电力可与海底的其他设备共用同一电力供应系统。而在深海海域，则所述增压系统包括在海底设置的增压系统和在所述密闭管道中部位置设置的水中增压设备，其中密闭管道包括以增压撬22为界的上段21和下段23。水中增压设备例如为增压撬22，增压撬22可以设置在距离海面约300米水深处，但本发明并不以此为限。

由于天然气水合物藏所处水深超过一定深度后，一级增压系统不足以将密闭管道中的水合物砂浆举升到海面，需要考虑使用增压撬22(或称水中增压提升撬)。水中增压提升撬由海面(或称水面)支持船吊放至所需水深处，将增压撬22与密闭管道快速连接以进行增压。增压撬22可由管汇系统和螺杆泵组成，根据需要可单泵或多泵增压输送。增压撬22的电力供应由海面支持船供给。

上述的海面支持船，设置在开采区域的海面上，海面支持船具有灵活的特性，可以在不同的开采区域重复使用。

除了增压系统之外，利用密闭管道输送过程中的压力和温度变化，可实现固液气混合物流中的部分天然气水合物自然分解，将深海浅层不可控的非成岩水合物藏变为可控的水合物资源，整个密闭管道的输送系统相当于常规油气藏，从而保证生产安全，达到绿色可控开采的目的；其实质是将深海浅层非成岩不可控的天然气水合物藏转变为密闭管道内可控制的天然气水合物藏，密闭管道系统就相当于常规油气藏的致密盖层。因此，通过控制密闭管道内的所述气液固多相混合物流在提升过程中的管道内静液柱的压力变化和温度变化，例如通过增加或减压的方式控制压力，通过浅层海水引射而调节温度，且随着水深变化温度升高，可使气液固多相混合物流中的部分所述天然气水合物自然分解，分解为水和天然气。气液固多相混合物流中的天然气水合物分解后形成的气体压力增压，使得密闭管道内的固液气混合物流的密度降低，可实现部分水合物砂浆自气举。

通过密闭管道将气液固多相混合物流提升到海面后，可将密闭管道的出口视作常规油田的井口。由于密闭管道内具有一定压力的天然气，因此，设计了井口完整性控制系统。将密闭管道的末端与海面支持船连接以进行井口完整性控制。并且在密闭管道末端与海面支持船连接的连接装置前后设置应急关断装置，以在应急情况下及时将海面支持船与密闭管道分开，保证开采作业的安全性。

上述的应急关断装置可主要包括，设置在密闭管道端部的关断阀以及压力温度监测系统，当密闭系统内压力\温度出现异常或支持船出现紧急工况时,关闭关断阀，保证系统安全；另外，海面支持船与密闭管道之间还可连接有多功能应急工况自动解脱系统，在台风等紧急情况下，与海面支持船快速解脱。

三、在海上的分离处理步骤

本步骤是对通过密闭管道提升至海上的气液固多相混合物进行分离和处理，得到天然气。

海面上的支持船或海上支持平台作为整个开采过程的终端，负责从密闭管道的出口流出的天然气/未分解完全的天然气水合物/海水/泥沙多相混合物的收集与后期处理。多相混合物首先进入带压沉降分离器31进行带压沉降分离，泥沙通过重力作用沉降分离，含天然气水合物的沉积物分解为天然气和水，其中天然气和水得到初步分离，由于带有一定的压力，分离器设有压力安全保护系统。

然后，带压沉降分离器31初分后的天然气和水进入气液旋流分离器32进行旋流分离，利用旋流分离器32离心作用实现进一步分离，分离后的天然气进入常规天然气处理装置33，将分离所得的天然气液化为液化天然气(LNG)，进入LNG处理系统34，进行储存，或向外输送。

混合物分离所得的海水处理合格后再排入海洋中，以免对海洋造成污染。

带压分离器分离后的泥沙或矿砂和旋流分离器32的泥沙或矿砂经处理后就地回填天然气水合物的开采区域的大海。两者可以使用同一回填路经进行回填。分离后矿砂和泥沙就地回填，可保持海底原貌，避免次生地质灾害。

为了避免回填物在海底堆积堵塞回填路经，可以在回填路经的末端设置回填物分散装置，以避免回填物的堆积。

另外，在应急情况下，可切断密闭管道进行固液气混合物流提升的动力源，利用密闭管道内泥沙重力沉降，实现自然压“井”，这里所说的动力源，包括一级增压系统的增压泵的动力源和水中增压设备，例如增压撬22的动力源，也可同时切断海水引射提升的动力源。可通过断电的方式切断上述动力源。

本发明实施例的天然气水合物的开采方法，利用深海浅层非成岩的天然气水合物在海底温度和压力下的稳定性，采用固态开采方法。由于整个采掘过程在深海浅层非成岩的天然气水合物藏区域进行，未改变水合物的温度压力条件，因此水合物不会分解，从而实现了原位固态开发，避免上述三个方面的潜在危险，同时该方法利用了天然气水合物在传输过程中温度压力的自然变化，实现在密闭管道内的固液气混合物的可控有序分解。

同时，本发明实施例的天然气水合物的开采方法，就地利用海水，在密闭条件下进行海水引射，将采掘出的水合物粉碎研磨后形成气液固多相混合物流实现密闭输送；整个密闭管道的输送系统，相当于常规油气藏，从而保证了生产安全，达到可控开采的目的，避免上述三大危害，从根本上避免了各种环境变化等问题引起的天然气水合物分解带来的地质和环境灾害。

本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本发明的权利要求的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种天然气水合物的开采方法，用于深海海底浅层非成岩地层的天然气水合物的开采，其特征在于，所述天然气水合物的开采方法包括：

步骤S1：在所述天然气水合物的储藏区域，以自然环境中的压力和温度，以固态形式采掘天然气水合物藏，将含所述天然气水合物的固体物质进行收集并粉碎为颗粒物，将海水与所述颗粒物通过引射混合形成气液固多相混合物流；其中，采掘固态形式的所述天然气水合物包括对所述固态形式的所述天然气水合物的两次破碎，第一次破碎是由采掘设备的外置破岩机械对所述天然气水合物进行破碎，采掘设备将经过第一次破碎的所述天然气水合物传送至所述采掘设备中内置的二次破岩机械进行第二次破碎；

步骤S2：将所述气液固多相混合物流，通过具有增压系统的密闭管道将所述气液固多相混合物流提升至海上；

步骤S3：对通过密闭管道提升至海上的所述气液固多相混合物流进行分离和处理，得到天然气。

2.如权利要求1所述的天然气水合物的开采方法，其特征在于，采掘所述天然气水合物的采掘设备与供电系统采用湿式电连接。

3.如权利要求2所述的天然气水合物的开采方法，其特征在于，步骤S2中，利用压力、温度监测设备监测所述密闭管道中的温度与压力。

4.如权利要求3所述的天然气水合物的开采方法，其特征在于，在步骤S2中，通过控制所述密闭管道内的所述气液固多相混合物流在提升过程中所述管道内静液柱的压力变化，以及随水深变化温度升高，使所述气液固多相混合物流中的部分所述天然气水合物分解为水和天然气，随着天然气分解量增加实现在所述密闭管道内所述气液固多相混合物流的自气举。

5.如权利要求4所述的天然气水合物的开采方法，其特征在于，进行所述第二次破碎形成小于等于100目的所述颗粒物。

6.如权利要求5所述的天然气水合物的开采方法，其特征在于，在步骤S2中，还包括将浅海的海水提升至海面，经过滤后输送至所述密闭管道与所述颗粒物混合，并通过所述海水引流所述密闭管道中的所述气液固多相混合物流的步骤。

7.如权利要求1所述的天然气水合物的开采方法，其特征在于，在步骤S2中，在深海超深水海域，所述增压系统包括在海底设置的增压设备和在所述密闭管道中部距离水面300米水深设置的水中增压设备。

8.如权利要求7所述的天然气水合物的开采方法，其特征在于，所述水中增压设备为增压撬。

9.如权利要求8所述的天然气水合物的开采方法，其特征在于，在步骤S2中，还包括在所述储藏区域的海面上设置海面支持系统的步骤，所述海面支持系统为海面支持船或海面支持平台，将所述增压撬由所述海面支持系统吊放至设置所述增压撬的所需水深处，并将所述增压撬与所述密闭管道快速连接以对所述密闭管道内的传输介质进行增压的步骤。

10.如权利要求9所述的天然气水合物的开采方法，其特征在于，所述增压撬的电力供应由所述海面支持系统通过线缆供给，所述海面支持系统还供给所述采掘设备、所述压力、温度监测设备所需电力。

11.如权利要求8所述的天然气水合物的开采方法，其特征在于，步骤S3包括进行带压沉降分离的步骤。

12.如权利要求11所述的天然气水合物的开采方法，其特征在于，在进行所述带压沉降分离的步骤之后，还包括对所述沉降分离所得的气液混合物进行旋流分离的步骤。

13.如权利要求9所述的天然气水合物的开采方法，其特征在于，在步骤S2中，还包括将所述密闭管道的末端与所述海面支持系统连接以对所述密闭管道的出口进行井口完整性控制的步骤。

14.如权利要求12所述的天然气水合物的开采方法，其特征在于，在对所述气液固多相混合物流进行带压沉降分离的步骤之后，还包括将经过带压沉降分离所分离出的泥沙和矿砂回填至开采所述天然气水合物藏的区域的步骤；

在对所述气液混合物进行旋流分离的步骤之后，还包括将经过旋流分离所分离出的泥沙和矿砂回填至开采所述天然气水合物藏的区域的步骤。

15.如权利要求7所述的天然气水合物的开采方法，其特征在于，还包括在应急情况下切断所述增压设备的动力源以利用所述密闭管道内所述气液固多相混合物流中的泥沙重力沉降而自然压井的步骤。

16.如权利要求13所述的天然气水合物的开采方法，其特征在于，在步骤S2中，还包括在所述密闭管道末端与所述支持船连接的连接装置前后设置应急关断装置的步骤，以在应急情况下及时将所述海面支持船与所述密闭管道分开。

17.如权利要求1所述的天然气水合物的开采方法，其特征在于，在步骤S3中，包括将所述气液固多相混合物流分离所得的天然气液化为液化天然气并进行储存及向外输送的步骤。

18.如权利要求12所述的天然气水合物的开采方法，其特征在于，在步骤S3中，还包括将所述气液混合物分离所得的海水处理合格后再排入海洋中的步骤。