CN108999604B - 用于开采天然气水合物的鱼骨型井结构及方法 - Google Patents

用于开采天然气水合物的鱼骨型井结构及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108999604B
CN108999604B CN201810734900.7A CN201810734900A CN108999604B CN 108999604 B CN108999604 B CN 108999604B CN 201810734900 A CN201810734900 A CN 201810734900A CN 108999604 B CN108999604 B CN 108999604B
Authority
CN
China
Prior art keywords
well
collecting
fracturing
fishbone
injection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810734900.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108999604A (zh
Inventor
高永海
陈野
孙宝江
赵欣欣
李�昊
陈立涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Petroleum East China
Original Assignee
China University of Petroleum East China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Petroleum East China filed Critical China University of Petroleum East China
Priority to CN201810734900.7A priority Critical patent/CN108999604B/zh
Publication of CN108999604A publication Critical patent/CN108999604A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108999604B publication Critical patent/CN108999604B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/30—Specific pattern of wells, e.g. optimizing the spacing of wells
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/0099—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00 specially adapted for drilling for or production of natural hydrate or clathrate gas reservoirs; Drilling through or monitoring of formations containing gas hydrates or clathrates
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/01—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells specially adapted for obtaining from underwater installations
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25—Methods for stimulating production
    • E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/30—Specific pattern of wells, e.g. optimizing the spacing of wells
    • E21B43/305—Specific pattern of wells, e.g. optimizing the spacing of wells comprising at least one inclined or horizontal well

Abstract

本发明涉及能源开采领域，公开了一种用于开采天然气水合物的鱼骨型井结构及方法。本发明的鱼骨型井结构通过采用设置于水合物层内的压裂井向水合物层的位于压裂井四周的区域射入二氧化碳压裂流体，为水合物层造缝，形成的裂缝能够有效改善水合物层的渗透性，并使二氧化碳压裂流体渗入所述裂缝中，促进天然气水合物的分解；另外，本发明通过将生产井套设于注入井外，在开采过程中，生产井能够对注入井起到保温作用，减小注入流体在注入过程中的热量损失，同时注入井内的流体还能够传热给生产井中的分解产物，防止水合物二次生成而堵塞井筒。因此，本发明的鱼骨型井结构具有改善储层渗透性、开采速度快、能损小、效率高等优点。

Description

用于开采天然气水合物的鱼骨型井结构及方法
技术领域
本发明涉及能源开采领域，具体地涉及一种用于开采天然气水合物的鱼骨型井结构以及用于开采天然气水合物的方法。
背景技术
天然气水合物具有储量丰富、分布广泛、能量密度高、燃烧后较为清洁等特点，主要分布在高纬度地区的极地冻土带及全球范围内的深海海底、陆坡、陆基及海沟中，被世界各国视为一种未来传统化石能源的环保型替代能源。
根据水合物的相平衡性质，人们陆续提出了包括热激法、降压法、注化学剂法以及二氧化碳置换法在内的天然气水合物开采方法。但由于天然气水合物通常赋存于粉砂、细粉砂及泥页岩中，且本身的冰晶形态会堵塞流动孔道，因此天然气水合物藏的渗透性能往往较差，在使用传统的开采方法时传热、导流能力都受到了极大的限制，存在开采速度慢、周期长、能量损耗大、效率低等问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种用于开采天然气水合物的鱼骨型井结构及方法，其具有改善水合物层渗透性、开采速度快、能损小、效率高等优点。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种用于开采天然气水合物的鱼骨型井结构，所述鱼骨型井结构包括从地平面或海平面沿竖直方向延伸至水合物层的注入井和生产井，所述生产井套设于所述注入井外并与所述注入井之间形成径向间隙，所述生产井的长度大于所述注入井的长度，所述注入井用于注入二氧化碳压裂流体，所述生产井用于回收所述水合物层的分解产物；
所述鱼骨型井结构还包括位于所述水合物层的压裂井、第一收集井和第二收集井，其中，所述压裂井的入口端与所述注入井的出口端连通，所述压裂井用于将所述二氧化碳压裂流体射入位于所述压裂井四周的所述水合物层内，所述第一收集井间隔地位于所述压裂井的上方，所述第二收集井间隔地位于所述压裂井的下方，所述第一收集井和所述第二收集井用于收集所述分解产物，所述第一收集井和所述第二收集井的出口端与所述生产井的入口端连通。
优选地，所述鱼骨型井结构包括多个所述压裂井、多个所述第一收集井和多个所述第二收集井，多个所述压裂井沿所述注入井的周向间隔地设置，多个所述第一收集井和多个所述第二收集井分别沿所述生产井的周向间隔地设置，多个所述压裂井、多个所述第一收集井和多个所述第二收集井在竖直方向上一一对应。
优选地，所述压裂井的顶壁上设置有多个第一射孔，所述压裂井的底壁上设置有多个第二射孔，多个所述第一射孔和多个所述第二射孔分别沿所述压裂井的延伸方向间隔排布；和/或
所述第一收集井的底壁上设置有多个第一收集孔，该多个第一收集孔沿所述第一收集井的延伸方向间隔排布，所述第二收集井的顶壁上设置有多个第二收集孔，该多个第二收集孔沿所述第二收集井的延伸方向间隔排布。
优选地，所述第一射孔和所述第二射孔的喷射方向与所述压裂井内流体的流动方向之间的夹角α为钝角；和/或
所述第一收集孔的收集方向与所述第一收集井内流体的流动方向之间的夹角β为锐角，所述第二收集孔的收集方向与所述第二收集井内流体的流动方向之间的夹角γ为锐角。
优选地，所述压裂井、所述第一收集井和所述第二收集井均为水平井。
优选地，所述第一射孔与所述第二射孔上下对应，所述第一收集孔与所述第一射孔在水平方向上错位，所述第二收集孔与所述第二射孔在水平方向上错位。
优选地，所述二氧化碳压裂流体为工业废气。
优选地，所述鱼骨型井结构包括位于所述地平面或海平面上方的工作平台，所述工作平台上设置有与所述注入井的入口端连通的工业废气储存仓、与所述生产井的出口端连通的处理站以及与所述处理站连通的天然气回收仓。
本发明另一方面提供一种用于开采天然气水合物的方法，包括：
S1、从水合物层的一定高度向其四周的所述水合物层射入二氧化碳压裂流体，以在所述水合物层中压裂形成裂缝；
S2、分别从所述高度的上方和下方的区域收集所述水合物层的分解产物，并使所述分解产物在回收的过程中与将要注入所述水合物层的所述二氧化碳压裂流体进行热传递。
优选地，所述方法采用以上所述的鱼骨型井结构。
本发明的鱼骨型井结构通过采用设置于水合物层内的压裂井向水合物层的位于压裂井四周的区域注入二氧化碳压裂流体，为水合物层造缝，形成的裂缝能够有效改善水合物层的渗透性，并使二氧化碳压裂流体渗入所述裂缝中，促进天然气水合物的分解；另外，本发明通过将生产井套设于注入井外，在开采过程中，生产井能够对注入井起到保温作用，减小注入流体在注入过程中的热量损失，同时注入井内的流体还能够传热给生产井中的分解产物，防止水合物二次生成而堵塞井筒。因此，本发明的鱼骨型井结构具有改善储层渗透性、开采速度快、能损小、效率高等优点。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明中鱼骨型井结构的一种实施方式的结构示意图；
图2是图1的俯视图，其中仅示出注入井、压裂井、第一收集井、第二收集井以及生产井。
附图标记说明
1 注入井 2 压裂井
21 第一射孔 22 第二射孔
3 第一收集井 31 第一收集孔
4 第二收集井 41 第二收集孔
5 生产井 6 工业废气储存仓
7 增压注入装置 8 气液降压分离装置
9 气体降压分离装置 10 天然气液化分流装置
11 天然气回收仓 12 动力供给装置
13 杂质气体回收仓 14 地平面或海平面
15 间隔层 16 水合物层
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指安装使用状态下的上、下。“内、外”是指相对于各部件本身轮廓的内、外。
本发明一方面提供一种用于开采天然气水合物的鱼骨型井结构，所述鱼骨型井结构包括从地平面或海平面14沿竖直方向延伸至水合物层16的注入井1和生产井5，所述生产井5套设于所述注入井1外并与所述注入井1之间形成径向间隙，所述生产井5的长度大于所述注入井1的长度，所述注入井1用于注入二氧化碳压裂流体，所述生产井5用于回收所述水合物层16的分解产物；所述鱼骨型井结构还包括位于所述水合物层16的压裂井2、第一收集井3和第二收集井4，其中，所述压裂井2的入口端与所述注入井1的出口端连通，所述压裂井2用于将所述二氧化碳压裂流体射入位于所述压裂井2四周的所述水合物层16内，所述第一收集井3间隔地位于所述压裂井2的上方，所述第二收集井4间隔地位于所述压裂井2的下方，所述第一收集井3和所述第二收集井4用于收集所述分解产物，所述第一收集井3和所述第二收集井4的出口端与所述生产井5的入口端连通。
需要说明的是，本发明中所述的入口端和出口端是根据各井筒中流体的流动方向而言的，例如对于上述中的注入井1，由于二氧化碳压裂流体是从注入井1的上端进入、下端流出，因此注入井1的上端为入口端，下端为出口端；对于上述中的生产井5，由于分解产物是从生产井5的下端进入、上端流出，因此生产井5的上端为出口端，下端为入口端。另外，根据上述内容可知，第一收集井3和第二收集井4的出口端与生产井5的入口端连通，而第一收集井3和第二收集井4在竖直方向上间隔设置，因此应该理解的是，生产井5的位于第一收集井3的出口端与第二收集井4的出口端之间的井段均是生产井5的入口端。
此外，由上述设置可知，生产井5的入口端应设置有分别与第一收集井3和第二收集井4连通的开口。而且由于注入井1位于生产井5内，要使压裂井2与注入井1连通，则生产井5上应具有供压裂井2的入口端穿入的开口，从而使得压裂井2的入口端与注入井1的出口端连通，该开口与压裂井2的连接处应密封以避免井筒内流体的泄漏。
本发明的鱼骨型井结构通过采用设置于水合物层16内的压裂井2向水合物层16的位于压裂井2四周的区域射入二氧化碳压裂流体，为水合物层16造缝，形成的裂缝能够有效改善水合物层16的渗透性，并使二氧化碳压裂流体渗入所述裂缝中，促进天然气水合物的分解；另外，本发明通过将生产井5套设于注入井1外，在开采过程中，生产井5能够对注入井1起到保温作用，减小注入流体在注入过程中的热量损失，同时注入井1内的流体还能够传热给生产井5中的分解产物，防止水合物二次生成而堵塞井筒。因此，本发明的鱼骨型井结构具有改善储层渗透性、开采速度快、能损小、效率高等优点。
本发明的鱼骨型井结构可以用于开采海洋水合物藏，此时图1中的14应理解为是海平面；当然也可以用于开采陆地水合物藏，此时图1中的14应理解为是地平面。间隔层15应理解为是地平面或海平面14与水合物层16之间的地层。
在采用上述鱼骨型井结构开采天然气水合物时，例如图1所示，先从注入井1的上端向注入井1中注入二氧化碳压裂流体，然后通过压裂井2向水合物层16的位于压裂井2四周的区域射入二氧化碳压裂流体，加强二氧化碳压裂流体在水合物层16中的造缝效果，随着裂缝的形成，二氧化碳压裂流体在水合物层16中的渗透加快，从而促进水合物层16中天然气水合物的分解，分解后的产物分别通过第一收集井3和第二收集井4有效地进行收集并通入生产井5中，然后通过生产井5与注入井1之间的径向间隙流出。其中，由于采用的是二氧化碳压裂流体，流体中的二氧化碳能够与天然气水合物中的甲烷进行置换，促进天然气水合物分解的同时还维持了储层的稳定性。
本发明中，为了扩大与水合物层的接触面积，实现单井口区域性集中开采，所述鱼骨型井结构可包括多个所述压裂井2、多个所述第一收集井3和多个所述第二收集井4(例如图2中所示的8个)，多个所述压裂井2沿所述注入井1的周向间隔地设置，多个所述第一收集井3沿所述生产井5的周向间隔地设置，多个所述第二收集井4沿所述生产井5的周向间隔地设置，多个所述压裂井2、多个所述第一收集井3和多个所述第二收集井4在竖直方向上一一对应(参见图2)。
本发明中，可以理解的是，为了实现压裂井2向水合物层16的位于压裂井2四周的区域射入二氧化碳压裂流体，压裂井2的周壁上应设置有多个射孔，此时压裂井2可以采用筛管。而为了利于造缝，同时提高收集效果，可以将压裂井2设置为使二氧化碳压裂流体向上和向下射入水合物层16。进一步地，为了使二氧化碳压裂流体能够均匀地射入水合物层16中，如图1所示，可在压裂井2的顶壁上设置多个第一射孔21，在压裂井2的底壁上设置多个第二射孔22，多个第一射孔21沿压裂井2的延伸方向间隔排布，多个第二射孔22沿压裂井2的延伸方向间隔排布。另外，为了实现对分解产物的高效收集，可在第一收集井3的底壁上设置多个第一收集孔31，该多个第一收集孔31沿所述第一收集井3的延伸方向间隔排布；在所述第二收集井4的顶壁上设置多个第二收集孔41，该多个第二收集孔41沿所述第二收集井4的延伸方向间隔排布。
其中，作为优选，如图1所示，第一射孔21的喷射方向与压裂井2内流体的流动方向之间的夹角α为钝角，第二射孔22的喷射方向与压裂井2内流体的流动方向之间的夹角α为钝角。这样可以保证二氧化碳压裂流体在流经第一列射孔(即距离注入井1最近的第一射孔21和第二射孔22)时不会大量溢出而导致最后一列射孔(即距离注入井1最远的第一射孔21和第二射孔22)所能喷射的二氧化碳压裂流体量过少。另外，优选使所述第一收集孔31的收集方向与所述第一收集井3内流体的流动方向之间的夹角β为锐角，使所述第二收集孔41的收集方向与所述第二收集井4内流体的流动方向之间的夹角γ为锐角，这样能够利用惯性，及时将收集的分解产物导出，保证收集的顺利进行。此外，第一射孔21与第一收集孔31、第二射孔22与第二收集孔41的倾斜方向一致，有利于在第一收集井3与压裂井2之间、第二收集井4与压裂井2之间形成回路，从而利于裂缝的形成。
本发明中，作为优选，压裂井2、第一收集井3和第二收集井4均为水平井。这样能够在实现均匀高效压裂和收集的同时，缩短完井周期，降低打井成本，节省开采时间。当然，本发明并不限于此，压裂井2、第一收集井3和第二收集井4也可以相对于竖直方向倾斜设置。
进一步地，第一收集井3的中心轴线优选位于距离水合物层16的顶面的1/6-1/8(应理解为水合物层16高度的1/6-1/8)处，第二收集井4的中心轴线优选位于距离水合物层16的底面的1/6-1/8处，压裂井2在竖直方向上优选位于第一收集井3和第二收集井4的正中间。通过上述设置，可使压裂区域最大化，能够最大限度地开采天然气水合物，同时保证分解产物的有效收集。
本发明中，如图1所示，所述第一射孔21与所述第二射孔22可设置为上下对应，所述第一收集孔31与所述第一射孔21可在水平方向上错位，所述第二收集孔41与所述第二射孔22可在水平方向上错位。这样能够防止第一收集井3与压裂井2之间、第二收集井4与压裂井2之间形成较严重的缝隙，破环储层结构。
在天然气水合物的开采过程中，除了反应速率较慢的降压法外，其他方法(如热激法、注化学剂法以及二氧化碳置换法)均需要外界提供物质或能量，在大规模生产过程中需要综合考虑成本消耗。针对该问题，本发明优选采用工业废气作为所述二氧化碳压裂流体。工业废气又称烟道气，泛指煤等化石燃料燃烧时所产生的对环境有污染的气态物质。工业废气通常含有大量的CO2和N2，以及少量的硫化物及粉尘颗粒，同时自带较高的温度(300-600℃)。本发明通过利用工业废气开采天然气水合物可以变废为宝，达到绿色环保。
具体地，在开采过程中，工业废气中的CO2可置换水合物中的甲烷(研究表明，N2、H2S的存在可以促进CO2的置换)，实现温室气体的埋藏，维持储层稳定；工业废气自带高温能够同时进行热激法开采，加速水合物分解；少量颗粒可作为压裂过程中的支撑剂，以维持裂缝的稳定性。
此外，在实际应用时，为了实现所述鱼骨型井结构的钻井作业以及工业废气的注入、分解产物的回收处理等作业，所述鱼骨型井结构还可包括位于所述地平面或海平面14上方的工作平台，所述工作平台上可设置有与所述注入井1的入口端连通的工业废气储存仓6、与所述生产井5的出口端连通的处理站以及与所述处理站连通的天然气回收仓11。其中，天然气回收仓11可用于储存、液化较纯净的天然气，而且还可以将天然气输送至其他装置以实现天然气的利用。
所述工作平台上还可设置增压注入装置7，用于对工业废气进行增压并注入注入井1中，加速裂缝的产生。
其中，所述处理站可包括各种装置，例如气液降压分离装置8、气体降压分离装置9、天然气液化分流装置10、动力供给装置12、杂质气体回收仓13等。气液降压分离装置8可用于将回收的分解产物进行气液分离、降压处理，并将分离出的气体输送给气体降压分离装置9。气体降压分离装置9的内部可安装有透平机、生物膜等装备，将天然气与其他气体分离，使天然气流向天然气液化分流装置10，其他气体则流向杂质气体回收仓13。天然气液化分流装置10可用于将天然气液化处理，大部分液化天然气可流向天然气回收仓11，小部分液化天然气可流向动力供给装置12。杂质气体回收仓13可用于回收处理N2、H2S等气体，使其与工业废气混合后，经过增压注入装置7注入注入井1中。动力供给装置12可燃烧天然气为整个系统提供动力，燃烧生成的CO2气体可流向杂质气体回收仓13进行再利用。
通过上述方案，通过利用工业废气开采天然气水合物，并通过燃烧回收的天然气为整个系统提供动力，使得本发明的鱼骨型井结构实现了自给自足；而且通过将天然气燃烧后产生的CO2再通入注入井1中，可实现CO2的再利用，保证注入井1内流体的CO2浓度。
本发明另一方面提供一种用于开采天然气水合物的方法，包括：
S1、从水合物层16的一定高度向其四周的所述水合物层16射入二氧化碳压裂流体，以在所述水合物层16中压裂形成裂缝；
S2、分别从所述高度的上方和下方的区域收集所述水合物层16的分解产物，并使所述分解产物在回收的过程中与将要注入所述水合物层16的所述二氧化碳压裂流体进行热传递。
本发明的上述方法通过从水合物层16的某一高度分别向上和向下向所述水合物层16注入二氧化碳压裂流体，能够加速水合物层16中裂缝的形成，进一步加速二氧化碳压裂流体在水合物层16中的渗透，从而促进水合物层16中天然气水合物的分解；通过分别从所述高度的上方和下方的区域收集所述水合物层16的分解产物，能够提高分解产物的收集效率；通过使所述分解产物在回收的过程中与将要注入所述水合物层16的所述二氧化碳压裂流体进行热传递，能够实现热量的高效利用，减少热量损失。需要说明的是，对本发明上述方法所达到的效果的具体解释可参见上述鱼骨型井结构中的说明。
本发明中，所述方法可采用以上所述的鱼骨型井结构，当然也可采用其他任意能够实现上述方法的结构或装置。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (7)

1.一种用于开采天然气水合物的鱼骨型井结构，其特征在于，
所述鱼骨型井结构包括从地平面或海平面(14)沿竖直方向延伸至水合物层(16)的注入井(1)和生产井(5)，所述生产井(5)套设于所述注入井(1)外并与所述注入井(1)之间形成径向间隙，所述生产井(5)的长度大于所述注入井(1)的长度，所述注入井(1)用于注入二氧化碳压裂流体，所述生产井(5)用于回收所述水合物层(16)的分解产物；
所述鱼骨型井结构还包括位于所述水合物层(16)的压裂井(2)、第一收集井(3)和第二收集井(4)，其中，所述压裂井(2)的入口端与所述注入井(1)的出口端连通，所述压裂井(2)用于将所述二氧化碳压裂流体射入位于所述压裂井(2)四周的所述水合物层(16)内，所述第一收集井(3)间隔地位于所述压裂井(2)的上方，所述第二收集井(4)间隔地位于所述压裂井(2)的下方，所述第一收集井(3)和所述第二收集井(4)用于收集所述分解产物，所述第一收集井(3)和所述第二收集井(4)的出口端与所述生产井(5)的入口端连通；
所述压裂井(2)的顶壁上设置有多个第一射孔(21)，所述压裂井(2)的底壁上设置有多个第二射孔(22)，多个所述第一射孔(21)和多个所述第二射孔(22)分别沿所述压裂井(2)的延伸方向间隔排布，所述第一射孔(21)和所述第二射孔(22)的喷射方向与所述压裂井(2)内流体的流动方向之间的夹角α为钝角；
所述第一收集井(3)的底壁上设置有多个第一收集孔(31)，该多个第一收集孔(31)沿所述第一收集井(3)的延伸方向间隔排布，所述第二收集井(4)的顶壁上设置有多个第二收集孔(41)，该多个第二收集孔(41)沿所述第二收集井(4)的延伸方向间隔排布，所述第一收集孔(31)的收集方向与所述第一收集井(3)内流体的流动方向之间的夹角β为锐角，所述第二收集孔(41)的收集方向与所述第二收集井(4)内流体的流动方向之间的夹角γ为锐角。
2.根据权利要求1所述的鱼骨型井结构，其特征在于，所述鱼骨型井结构包括多个所述压裂井(2)、多个所述第一收集井(3)和多个所述第二收集井(4)，多个所述压裂井(2)沿所述注入井(1)的周向间隔地设置，多个所述第一收集井(3)和多个所述第二收集井(4)分别沿所述生产井(5)的周向间隔地设置，多个所述压裂井(2)、多个所述第一收集井(3)和多个所述第二收集井(4)在竖直方向上一一对应。
3.根据权利要求1所述的鱼骨型井结构，其特征在于，所述压裂井(2)、所述第一收集井(3)和所述第二收集井(4)均为水平井。
4.根据权利要求3所述的鱼骨型井结构，其特征在于，所述第一射孔(21)与所述第二射孔(22)上下对应，所述第一收集孔(31)与所述第一射孔(21)在水平方向上错位，所述第二收集孔(41)与所述第二射孔(22)在水平方向上错位。
5.根据权利要求1所述的鱼骨型井结构，其特征在于，所述二氧化碳压裂流体为工业废气。
6.根据权利要求5所述的鱼骨型井结构，其特征在于，所述鱼骨型井结构包括位于所述地平面或海平面(14)上方的工作平台，所述工作平台上设置有与所述注入井(1)的入口端连通的工业废气储存仓(6)、与所述生产井(5)的出口端连通的处理站以及与所述处理站连通的天然气回收仓(11)。
7.一种用于开采天然气水合物的方法，其特征在于，所述方法采用权利要求1-6中任意一项所述的鱼骨型井结构，所述方法包括：
S1、从水合物层(16)的一定高度向其四周的所述水合物层(16)射入二氧化碳压裂流体，以在所述水合物层(16)中压裂形成裂缝；
S2、分别从所述高度的上方和下方的区域收集所述水合物层(16)的分解产物，并使所述分解产物在回收的过程中与将要注入所述水合物层(16)的所述二氧化碳压裂流体进行热传递。
CN201810734900.7A 2018-07-06 2018-07-06 用于开采天然气水合物的鱼骨型井结构及方法 Active CN108999604B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810734900.7A CN108999604B (zh) 2018-07-06 2018-07-06 用于开采天然气水合物的鱼骨型井结构及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810734900.7A CN108999604B (zh) 2018-07-06 2018-07-06 用于开采天然气水合物的鱼骨型井结构及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108999604A CN108999604A (zh) 2018-12-14
CN108999604B true CN108999604B (zh) 2021-04-06

Family

ID=64599146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810734900.7A Active CN108999604B (zh) 2018-07-06 2018-07-06 用于开采天然气水合物的鱼骨型井结构及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108999604B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109915083B (zh) * 2019-04-09 2020-07-17 中国石油大学(北京) 深水天然气水合物注采系统和深水天然气水合物注采方法
CN109882134B (zh) * 2019-04-12 2021-11-23 中国地质科学院勘探技术研究所 一种海域非成岩天然气水合物钻采方法
CN110273666A (zh) * 2019-07-05 2019-09-24 中石化石油工程技术服务有限公司 深水天然气水合物开采系统及开采方法
CN110778298A (zh) * 2019-10-16 2020-02-11 中国石油大学(北京) 一种非常规油气储层的热采方法
CN110984941B (zh) * 2019-11-08 2022-05-27 中国石油大学(华东) 用于天然气水合物储层的液态二氧化碳压裂改造的方法
CN113586020A (zh) * 2020-04-30 2021-11-02 中国石油化工股份有限公司 径向井结合二氧化碳压裂的直井体积压裂方法及系统
CN113006764B (zh) * 2021-03-09 2022-03-11 广州海洋地质调查局 一种多分支水合物置换开采方法
CN113756758A (zh) * 2021-09-08 2021-12-07 上海海事大学 一种动力自给式天然气水合物开采与地质修复一体化系统
CN114718521A (zh) * 2022-03-22 2022-07-08 大连理工大学 基于co2压裂的天然气水合物开采系统及方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6148911A (en) * 1999-03-30 2000-11-21 Atlantic Richfield Company Method of treating subterranean gas hydrate formations
CN1776192A (zh) * 2005-10-31 2006-05-24 中国科学院广州能源研究所 一种地下分解开采天然气体水合物的新型井网布置方法
CN1944949A (zh) * 2006-08-09 2007-04-11 中国石油大学(华东) 单井注热循环开采海底水合物的方法
US9080435B2 (en) * 2010-08-27 2015-07-14 Baker Hughes Incorporated Upgoing drainholes for reducing liquid-loading in gas wells
CN103233711B (zh) * 2013-03-19 2015-11-04 陕西延长石油（集团）有限责任公司 锚式钻井伞型沟渠重力复合气顶驱采油方法
CN103206199B (zh) * 2013-04-15 2014-07-23 中国石油大学(华东) 热流体压裂开采天然气水合物装置及方法
CN103216219B (zh) * 2013-05-01 2015-11-18 吉林大学 一种co2/n2地下置换开采天然气水合物的方法
CN103498648B (zh) * 2013-10-17 2016-02-24 中国科学院广州能源研究所 一种联合降压和水力压裂技术开采水合物的方法和装置
CN104818977A (zh) * 2015-03-10 2015-08-05 中国海洋石油总公司 一种海上低渗油藏单井平行裂缝注水采油方法
CN105545273A (zh) * 2016-01-23 2016-05-04 吉林大学 一种陆域天然气水合物co2压裂置换开采的装置及方法
CN106703780B (zh) * 2017-01-05 2019-04-16 大连理工大学 一种倾斜井海洋天然气水合物开采方法
CN107013198A (zh) * 2017-06-10 2017-08-04 大庆东油睿佳石油科技有限公司 一种丛式水平井网混相热流体重力泄油采油方法
CN108104776B (zh) * 2017-12-12 2019-10-29 大连理工大学 一种结合降压的水流侵蚀法海洋天然气水合物开采装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN108999604A (zh) 2018-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108999604B (zh) 用于开采天然气水合物的鱼骨型井结构及方法
CN101871339B (zh) 一种地下原位提取油页岩中烃类化合物的方法
CN108868736B (zh) 利用压裂开采海洋水合物藏的双l井结构及方法
CN103939069B (zh) 一种蒸汽-气体驱替与重力泄油复合开采方法
CN103221632B (zh) 利用二氧化碳开采地层沉积物的方法
CN105003237B (zh) 地热开采天然气水合物与co2废气回注处理一体化的装置及方法
CN100587227C (zh) 一种开采天然气水合物的方法及装置
US9453399B2 (en) Method and apparatus for using pressure cycling and cold liquid CO2 for releasing natural gas from coal and shale formations
EP2109584B1 (en) Method for reducing the emission of green house gases into the atmosphere
US6679326B2 (en) Pro-ecological mining system
US20140345880A1 (en) Method and apparatus for sequestering co2 gas and releasing natural gas from coal and gas shale formations
CN103216219A (zh) 一种co2/n2地下置换开采天然气水合物的方法
CN103233713A (zh) 油页岩原位水平井压裂化学干馏提取页岩油气方法及工艺
CN102213090A (zh) 冻土区天然气水合物开采方法及装置
US20200063542A1 (en) A method of water flow erosion for marine gas hydrate exploitation
CN102493795A (zh) 液化氮气在油气层内气化压裂方法
CN106837260A (zh) 一种利用地层热盐水开采天然气水合物的方法及装置
CN106437657A (zh) 一种利用流体对油页岩进行原位改造和开采的方法
CN104533368B (zh) 一种火烧油层烟道气在油藏开采中的应用及系统
CN107575185A (zh) 一种在井下利用冷热交替作用抽采煤层气的方法
CN108915643B (zh) 用于开采海洋水合物的双连通井结构及方法
CN108952639B (zh) 一种联合气体置换和振动场开采天然气水合物藏的方法
WO2023287792A1 (en) Systems and methods for carbon dioxide sequestration injection
CN111608618B (zh) 一种低碳化海洋水合物开采及发电利用系统
US20140318773A1 (en) Methane enhanced liquid products recovery from wet natural gas

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant