CN113700461A - 一种天然气水合物开采方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种天然气水合物开采方法，采用射孔+蜂窝状混凝土进行天然气水合物开采的技术方案，能够有效降低天然气水合物开采过程中地层蠕变、坍塌、滑坡等事故的风险，同时，利用形成的蜂窝状混凝土充当过滤挡砂层，减少了地层出砂的可能，提高了水合物的开采效率。
Description
技术领域
本发明涉及非常规能源开采技术领域，具体涉及一种天然气水合物开采方法，该方法适用于薄层天然气水合物的开采。
背景技术
天然气水合物(Natural Gas Hydrate/Gas Hydrate)，是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，因其外观像冰，遇火即燃，因此被称为可燃冰”、"固体瓦斯"和"气冰"，化学式为CH4·nH2O。天然气水合物常见于深海沉积物或陆上永久冻土中，其资源密度高，全球分布广泛，具有极高的资源价值，因而成为油气工业界长期研究热点。
天然气水合物开采技术主要包括降压法、原位破碎抽取法、CO2置换法、热激发开采法及化学试剂注入法等。降压法是指通过降低储层压力促使天然气水合物分解；热激发开采法是指直接对天然气水合物层进行加热，使天然气水合物层的温度超过其平衡温度，从而促使天然气水合物分解；化学试剂注入法是指通过向天然气水合物层中注入某些化学试剂，如盐水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇等，破坏天然气水合物藏的相平衡条件，促使天然气水合物分解；CO2置换法首先由日本研究者提出，方法依据的是天然气水合物稳定带的压力条件，在一定的温度条件下，天然气水合物保持稳定需要的压力比CO2水合物更高；原位破碎抽取法包括固态流化法和机械-热联合开采法，固态流化法最早由我国提出，通过从地层中钻采出天然气水合物的岩石，然后将碎屑举升至海面，再利用海水实现水合物压力、温度的改变进而分解水合物，与降压法相比，该技术的最大特点在于天然气水合物分解于井筒内，而降压法则是在储层储层中分解，2017年中海油利用固态流化法在南海进行试采作业，应用效果证明了该技术的可行性和优越性。
尽管现有的开采技术实现了天然气水合物的试采作业，但是，受制于天然气水合物开采的复杂环境，开采过程中会出现很多的问题，开采难度比较大，普遍存在单井产量低、开采成本过高、开采效率低等问题，难以支撑商业化开采。这些开采过程中出现的问题体现在，例如，当前开采技术中常规的热采法效率低，且只能实现局部加热；降压法开采速度慢、效率低，且它对天然气水合物藏的性质有特殊的要求，只有当天然气水合物藏位于温压平衡边界附近时，减压开采法才具有经济可行性；对于CO2置换法，根据MasaKi Ota使用气态CO2，在压力为3.25MPa，温度从271.2K变化至275.2K的条件下进行置换实验得到的数据可以得知，置换速率在反应进行大约10h之后变得相当缓慢，若不能提高置换反应的速率，该技术将不具备实际的应用价值。
近年来，人们也提出了一些新的开采技术，例如借鉴于蒸汽辅助重力驱油技术、蒸汽吞吐技术等而提出了双水平井热水注入法、单井热吞吐法、部分氧化法、电加热辅助降压法以及CO2置换辅助降压法等。然而，不论是哪种开采方法或技术，在天然气水合物尤其是具有覆盖地层的天然气水合物沉积层的开采过程中，由于天然气水合物的分解，都会面临引起地层应力重新分布而可能导致地层蠕变、坍塌、滑坡、套管变形及井口安全等事故的风险；此外，随着天然气水合物的分解，地层出砂严重，对开采设备提出了更高的要求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种天然气水合物开采方法，目的是消除或减少现有技术的至少一个缺陷，或者至少向现有技术提供有用的替代方案。
本发明提供一种天然气水合物开采方法，该方法包括以下步骤：
S1、在天然气水合物层的上部盖层钻第一水平井，并向下射孔穿透天然气水合物层；
S2、在射孔处形成蜂窝状混凝土，该蜂窝状混凝土连通第一水平井井口和天然气水合物层；
S3、穿过蜂窝状混凝土，在天然气水合物层底部或天然气水合物层的下覆岩层钻第二水平井；
S4、利用第二水平井注热、第一水平井采气。
其中，在步骤S1中，第一水平井开设在上部盖层的底部距离天然气水合物层顶部1～2m的位置处；第一水平井采用常规套管固井的方式完井即可，在固井完成后对第一水平井的水平段进行分段下行射孔作业，即每隔一段距离进行一次密集射孔，射孔时采用平面射孔的方式向下射孔，优选的，射孔后在第一水平井下部形成多个扇形射孔区域，且每个扇形射孔区域整体所在的平面与第一水平井的水平段的轴线大体上垂直；优选的，射孔向下穿透整个天然气水合物层并射穿下覆岩层顶部的部分区域。
其中，在步骤S2中，蜂窝状混凝土形成的具体步骤包括：射孔作业完成后，向第一水平井内注入尚未发泡的低温泡沫水泥，待低温泡沫水泥填满射孔区域后采用正循环或反循环的方式低替出第一水平井井筒内的低温泡沫水泥，低替结束后，第一水平井井筒内的低温泡沫水泥基本被替出，而射孔区域中仍然填满低温泡沫水泥，随后，向第一水平井井筒中下入加热器，接着，启动加热器使射孔区域中的尚未发泡的低温泡沫水泥快速受热，此时，射孔区域周围的部分天然气水合物受热分解，产生的天然气与受热后的泡沫水泥混合使得泡沫水泥快速起泡，同时天然气不断从天然气水合物层经射孔区域中的泡沫水泥流向第一水平井井筒，使得泡沫水泥快速凝固形成蜂窝状混凝土；优选的，在低温泡沫水泥的注入过程中还应对注入压力进行控制，以控制水合物的分解。
优选的，其中的加热器为微波加热器，低温泡沫水泥的配方为碳化硅+起泡剂+水泥材料，启动微波加热器，通过一定功率的微波持续对射孔区域中的高导热系数的碳化硅颗粒进行微波辐射加热，使得射孔区域中的低温泡沫水泥整体快速受热。
优选的，在泡沫水泥快速起泡的过程中，部分泡沫水泥将涌向第一水平井井筒，为了避免泡沫水泥对井筒内的加热器的影响，实现对加热器的重复使用，所述向第一水平井井筒中下入加热器的步骤中，加热器通过放置在封闭的隔离管内下入，当加热器随封闭的隔离管下入至指定位置时，启动加热器，此时泡沫水泥快速起泡，部分起泡后的泡沫水泥涌向第一水平井井筒的套管与上述封闭的隔离管之间的环形空间，并在该环形空间中形成蜂窝状混凝土，之后，将封闭的隔离管继续保留在第一水平井井筒内，单独取回封闭的隔离管内的加热器，以备下次使用。
其中，在步骤S3中，在蜂窝状混凝土形成之后，还包括在天然气水合物层的底部钻第二水平井，第二水平井的水平段分布设置有注热孔段，每一注热孔段可包含一个或多个注热孔(图3示出了一个注热孔的情况)，其中，相邻注热孔段之间的距离为S，且由水平井的趾端至跟端方向，满足Si＝S0+(i-1)*△x，其中，Si为第i个相邻段的距离，S0为初始距离，即第二个注热孔段与第一个注热孔段之间的距离，i为相邻段的个数，i＝1，2……N，N为大于等于2的正整数，△x为相邻段经验递增值，由现场施工确定。
其中，步骤S3之后，并在实施步骤S4之前，还包括以下步骤：在天然气水合物层的底部钻完第二水平井后，在天然气水合物层的顶部钻第三水平井，第三水平井水平段采用常规筛管完井方式完井，随后，先利用第二水平井注热并利用第三水平井采气，此时第一水平井为关井状态，并且，在第三水平井采气过程中，利用微振动信号检测方法实时检测第三水平井的出砂情况，当第三水平井的出砂超过预设阈值时，依次打开第一水平井、关闭第三水平井，进入步骤S4。
优选的，在进行注热开采时，可在注热后闷井一段时间再进行开井采气，例如，在利用第二水平井进行注热时，第一和第三水平井均处于关井状态，当第二水平井的注热压力达到一定值时，第二水平井也进行关井操作，闷井一段时间后，打开相应的第三水平井或第一水平井进行采气作业。
优选的，第二水平井也可用于注化学试剂、二氧化碳气体等；进一步优选的，对于陆域冻土区域，所注入的热流体可以是工业产生的热二氧化碳气体；对于海洋区域的天然气水合物的开采，所注的热流体可以是海洋表层海水，采用循环注采的方式进行开采。
此外，当在天然气水合物层的下覆岩层钻第二水平井时，在进行注热时，前期需采用高压注热的方式致裂下覆岩层的顶部区域，使得所注热流体不断渗入天然气水合物层实现天然气水合物层的致热，当致裂裂缝形成后，逐步降低注热压力。
本发明主要的有益效果在于：
1)本发明提出了采用射孔+蜂窝状混凝土进行天然气水合物开采的技术方案，其中的蜂窝状混凝土由于是在分解的天然气的气流作用下起泡及成孔，能够充当后续进行天然气水合物开采的过滤层，因而无需再单独的设置过滤设备，且前期采用泡沫泥浆的流体形式注入，注入方式简单易行，相较于现有的砾石充填来进行防砂或者设置防砂设备进行防砂等，更为经济可靠；
2)形成的蜂窝状混凝土具有较高的强度，其支撑在天然气水合物层的上部盖层和下覆岩层之间，大大降低了因天然气水合物分解而导致上部岩层垮塌等事故的发生；此外，后续所钻的第二水平井、第三水平井穿透各射孔区域的蜂窝状混凝土，蜂窝状混凝土对第二、第三水平井形成了有效的支撑，因此，即使在因天然气水合物层的水合物分解而导致天然气储层亏空时，也不会导致第二、第三水平井的完井管柱例如完井套管、完井筛管等发生严重变形；
3)采用分段射孔形成多个射孔区域并在射孔区域形成蜂窝状混凝土的方式，将天然气水合物层沿井筒方向进行了简单的分段隔离，即使某一位置出砂严重而出现堵塞，也不会影响其余射孔段对水合物的继续开采；
4)采用在未发泡的低温泡沫水泥中加入碳化硅，与微波加热器产生的微波协同作用进行加热，具有加热速度快，可控制性强等特点，能够更好的促进泡沫混凝土的形成，利于后期天然气水合物的开采。
附图说明
图1是本发明的薄层天然气水合物开采方法的主体工艺流程示意图；
图2是本发明的射孔形成的示意图；
图3是本发明的一个实施例的井位部署完成后的主视图；
图4是本发明的图3所示的实施例的位于射孔位置处的侧视图；
图5是本发明的另一实施例的井位部署完成后的主视图。
其中，附图中的附图标记为：1-浅表层，2-中部疏松层，3-上部盖层，4-天然气水合物层，5-下覆岩层，6-第一水平井，7-射孔区域，8-混凝土，9-注热孔段，10-第三水平井，11-第二水平井，12-表面。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，本发明提供一种天然气水合物开采方法，该方法包括以下步骤：
S1、在天然气水合物层的上部盖层钻第一水平井，并向下射孔穿透天然气水合物层；
S2、在射孔处形成蜂窝状混凝土，该蜂窝状混凝土连通第一水平井井口和天然气水合物层；
S3、穿过蜂窝状混凝土，在天然气水合物层底部或天然气水合物层的下覆岩层钻第二水平井；
S4、利用第二水平井注热、第一水平井采气。
实施例一
如图2-4所示，在步骤S1之前还包括，根据区域地震资料和测井解释资料，进行天然气水合物层4的选取，其中的天然气水合物层为厚度小于10m的薄储层，优选为小于5m的薄储层，在天然气水合物层的上部和下部分别具有上部盖层3和下覆岩层5，上部盖层3和下覆岩层5均为低渗透层，优选的，上部盖层3和下覆岩层5的岩层渗透率均小于3mD，优选小于1mD；上部盖层3之上可选的具有中部疏松层2或浅表层1，其中的中部疏松层2可以是例如海底淤泥层或者陆域冻土区的位于致密盖层以上的高渗层、松软层等，浅表层1可以是例如海水层或近地表土壤层等。
作为优选的实施方案，在步骤S1中，第一水平井6开设在上部盖层3的底部，优选的，开设在距离天然气水合物层4顶部1～2m的位置处；其中，第一水平井6采用常规套管固井的方式完井即可，在固井完成后对第一水平井的水平段进行分段下行射孔作业，即每隔一段距离进行一次密集射孔，射孔时采用平面射孔的方式向下射孔，优选的，射孔后在第一水平井下部形成多个扇形射孔区域7，且每个扇形射孔区域7整体所在的平面与第一水平井的水平段的轴线大体上垂直，如图2和4所示；优选的，射孔向下穿透整个天然气水合物层4并射穿下覆岩层5顶部的部分区域，进一步优选的，射孔射穿下覆岩层5顶部1～2m深的区域，这样设置的目的在于，使得后续形成的蜂窝状混凝土能够在上部盖层和下覆岩层之间形成有效的支撑。
作为优选的实施方案，在步骤S2中，蜂窝状混凝土8形成的具体步骤包括：射孔作业完成后，向第一水平井内注入尚未发泡的低温泡沫水泥，待低温泡沫水泥填满射孔区域后采用正循环或反循环的方式低替出第一水平井井筒内的低温泡沫水泥(低替的排量优选为0.2-0.5m3/min)，低替结束后，第一水平井井筒内的低温泡沫水泥基本被替出，而射孔区域7中仍然填满低温泡沫水泥，随后，向第一水平井井筒中下入加热器，包括但不限于电磁加热器、微波加热器、远红外加热器等，接着，启动加热器使射孔区域7中的尚未发泡的低温泡沫水泥快速受热，此时，射孔区域周围的部分天然气水合物受热分解，产生的天然气与受热后的泡沫水泥混合使得泡沫水泥快速起泡，同时天然气不断从天然气水合物层4经射孔区域7中的泡沫水泥流向第一水平井井筒，在加热器的作用下以及在天然气气流的作用下，泡沫水泥快速凝固形成蜂窝状混凝土；其中，前期注入低温泡沫水泥的目的在于避免水合物过早分解，不利于在射孔区域形成完整的蜂窝状混凝土，本领域技术人员应当理解，在低温泡沫水泥的注入过程中还应对注入压力进行控制，以控制水合物的分解。
优选的，其中的加热器为微波加热器，低温泡沫水泥的配方为碳化硅+起泡剂+水泥材料(其中，起泡剂的主要成分包括但不限于十二烷基硫酸钠、十二醇、羟磺基甜菜碱、羟乙基纤维素和三乙醇胺；水泥材料的主要成分包括但不限于石灰石、粘土和铁矿粉；碳化硅和起泡剂的用量根据现场实际加热和起泡效果来确定)，通过一定功率的微波持续对射孔区域7中的高导热系数的碳化硅颗粒进行微波辐射加热，使得射孔区域中的低温泡沫水泥整体快速受热，这种加热方式具有加热范围大、加速度快等特点，相较于采用常规的热传递加热方式例如蒸汽注热方式等更优，此外，由于只在泡沫水泥中加入有碳化硅，采用这种呼应式加热方式能够使得对射孔区域进行精准加热，避免了在进行加热时使天然气水合物层的其余部位的天然气水合物过早受热而分解，影响泡沫水泥的形成质量。优选的，在泡沫水泥快速起泡的过程中，部分泡沫水泥将涌向第一水平井井筒，为了避免泡沫水泥对井筒内的加热器的影响，实现对加热器的重复使用，所述向第一水平井井筒中下入加热器的步骤中，加热器通过放置在封闭的隔离管内下入(未示出)，当加热器随封闭的隔离管下入至指定位置时，启动加热器，此时泡沫水泥快速起泡，部分起泡后的泡沫水泥涌向第一水平井井筒的套管与上述封闭的隔离管之间的环形空间，并在该环形空间中形成蜂窝状混凝土，之后，将封闭的隔离管继续保留在第一水平井井筒内，单独取回封闭的隔离管内的加热器，以备下次使用。在利用第一水平井进行天然气水合物的采气操作时，分解得到的天然气由天然气水合物层4流经射孔区域7中的泡沫混凝土，再流经上述环形空间中形成的蜂窝状混凝土，最后经由第一水平井的井口采出。
作为优选的实施方案，在步骤S3中，在蜂窝状混凝土形成之后，还包括在天然气水合物层的底部钻第二水平井11，第二水平井11的水平段分布设置有注热孔段9，每一注热孔段可包含一个或多个注热孔(图3示出了一个注热孔的情况)，其中，相邻注热孔段9之间的距离为S，且由水平井的趾端至跟端方向，满足Si＝S0+(i-1)*△x，其中，Si为第i个相邻段的距离，例如，第二个注热孔段与第一个注热孔段之间的距离定义为第一个相邻段，第三个注热孔段与第二个注热孔段之间的距离定义为第二个相邻段，以此类推；S0为初始距离，即第二个注热孔段与第一个注热孔段之间的距离，也即第一个相邻段的距离，i为相邻段的个数，i＝1，2……N，N为大于等于2的正整数，△x为相邻段经验递增值，由现场施工确定。作为替代的技术方案，相邻注热孔段9之间的距离S也可为一定值，但注热孔段9的注热孔的面积由水平井的趾端至跟端方向逐渐递减。以上设置的目的在于，尽可能使得注热过程中各分段注热均匀，提高水合物层的整体开采效率。
作为进一步优选的实施方案，步骤S3之后，并在实施步骤S4之前，还包括以下步骤：在天然气水合物层4的底部钻完第二水平井11后，在天然气水合物层的顶部钻第三水平井10，第三水平井水平段采用常规筛管完井方式完井，随后，先利用第二水平井注热并利用第三水平井采气，此时第一水平井为关井状态，并且，在第三水平井采气过程中，利用微振动信号检测方法实时检测第三水平井的出砂情况，当第三水平井的出砂超过预设阈值时，依次打开第一水平井、关闭第三水平井，进入步骤S4。相较于直接利用第一水平井的蜂窝状混凝土进行采气，第三水平井的完井筛管具有较大的流动通道，因而，第三水平井的设置能够在前期出砂少的情况下实现高效采气，而当出砂严重后切换为第一水平井采气时，天然气水合物分解产生的天然气流经射孔区域以及第一水平井井筒的套管与上述封闭的隔离管之间的环形空间中的蜂窝状混凝土经由第一水平井井口采出，这一过程中，蜂窝状混凝土实现了挡砂作用，因而无需再单独设置挡砂设备。此外，在进行注热开采时，可在注热后闷井一段时间再进行开井采气，例如，在利用第二水平井进行注热时，第一和第三水平井均处于关井状态，当第二水平井的注热压力达到一定值时，第二水平井也进行关井操作，闷井一段时间后，打开相应的第三水平井或第一水平井进行采气作业。
作为优选的实施方案，第二水平井11也可用于注化学试剂、二氧化碳气体等；进一步优选的，对于陆域冻土区域，可以考虑注入工业产生的热二氧化碳气体，热二氧化碳气体先将热量传递给天然气水合物，促进水合物分解，之后冷却后的二氧化碳置换地层中的天然气水合物。对于海洋区域的天然气水合物的开采，所注的热流体可以是海洋表层海水，此时不再进行闷井作业，也即，在海洋表层海水的注入过程中，先利用第二水平井注入海洋表层海水并利用第三水平井采集分解的天然气以及与天然气水合物层作用后的海洋表层海水，此时第一水平井为关井状态，不断从第二水平井注入海洋表层海水，并不断从第三水平井将海水采出，形成循环注采；当第三水平井出砂超过预设值时，关闭第三水平井、打开第一水平井，利用第二水平井和第一水平井进行循环注采。
实施例二
与实施例一不同的是，该实施例二中，第二水平井11优选地设置在下覆岩层5的顶部距离天然气水合物层4的底部一定距离的位置处，该一定距离优选的取值为0.5～1m，如图5所示。当采用这种布置方式时，在进行注热时，前期需采用高压注热的方式致裂下覆岩层5的顶部区域，使得所注热流体不断渗入天然气水合物层实现天然气水合物层4的致热，当致裂裂缝形成后，逐步降低注热压力。由于前期泡沫混凝土的形成过程中是通过在加热器的作用下以及在天然气水合物层分解形成的天然气气流的作用下形成蜂窝状混凝土，而分解形成的天然气气流流向第一水平井井筒时，不会对下覆岩层5中的泡沫水泥产生起泡作用，因此，下覆岩层5中的泡沫水泥最终形成的是致密混凝土而非蜂窝状混凝土，因此，在进行第二水平井高压注热致裂时，下覆岩层5顶部区域位置处的混凝土以及岩层均被致裂，形成复杂缝网，而不会形成窜流通道。采用这种注热方式的优点在于，通过下覆岩层的岩体部分的被致裂的复杂缝网进行注热，能够确保注热更为均匀，提高整体升温效果进而提高开采效率。除去以上不同外，实施例二的其余布置方式与实施例一相同，在此不在赘述。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (10)
1.一种天然气水合物开采方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、在天然气水合物层的上部盖层钻第一水平井，并向下射孔穿透天然气水合物层；
S2、在射孔处形成蜂窝状混凝土，该蜂窝状混凝土连通第一水平井井口和天然气水合物层；
S3、穿过蜂窝状混凝土，在天然气水合物层底部或天然气水合物层的下覆岩层钻第二水平井；
S4、利用第二水平井注热、第一水平井采气。
2.如权利要求1所述的天然气水合物开采方法，其特征在于，在步骤S1中，向下射孔穿透天然气水合物层并射穿下覆岩层顶部的部分区域。
3.如权利要求1所述的天然气水合物开采方法，其特征在于，在步骤S2中，蜂窝状混凝土形成的具体步骤包括：射孔作业完成后，向第一水平井内注入尚未发泡的低温泡沫水泥，待低温泡沫水泥填满射孔区域后低替出第一水平井井筒内的低温泡沫水泥，随后，向第一水平井井筒中下入加热器，利用加热器使射孔区域中的尚未发泡的低温泡沫水泥快速受热，射孔区域周围的部分天然气水合物受热分解，产生的天然气与受热后的泡沫水泥混合使得泡沫水泥快速起泡，同时天然气不断从天然气水合物层经射孔区域中的泡沫水泥流向第一水平井井筒，使得泡沫水泥快速凝固形成蜂窝状混凝土。
4.如权利要求1所述的天然气水合物开采方法，其特征在于，所述加热器为微波加热器，所述低温泡沫水泥的配方为碳化硅+起泡剂+水泥材料，启动微波加热器，通过一定功率的微波持续对射孔区域中的高导热系数的碳化硅颗粒进行微波辐射加热，使得射孔区域中的低温泡沫水泥整体快速受热。
5.如权利要求3所述的天然气水合物开采方法，其特征在于，所述向第一水平井井筒中下入加热器的步骤中，加热器通过放置在封闭的隔离管内下入，当加热器随封闭的隔离管下入至指定位置时，启动加热器，此时泡沫水泥快速起泡，部分起泡后的泡沫水泥涌向第一水平井井筒的套管与上述封闭的隔离管之间的环形空间，并在该环形空间中形成蜂窝状混凝土，之后，将封闭的隔离管继续保留在第一水平井井筒内，单独取回封闭的隔离管内的加热器，以备下次使用。
6.如权利要求1所述的天然气水合物开采方法，其特征在于，在步骤S3中，第二水平井的水平段分布设置有注热孔段，每一注热孔段包含一个或多个注热孔，其中，相邻注热孔段之间的距离为S，且由水平井的趾端至跟端方向，满足Si＝S0+(i-1)*△x，其中，Si为第i个相邻段的距离，S0为初始距离，即第二个注热孔段与第一个注热孔段之间的距离，i为相邻段的个数，i＝1，2……N，N为大于等于2的正整数，△x为相邻段经验递增值，由现场施工确定。
7.如权利要求1所述的天然气水合物开采方法，其特征在于，步骤S3之后，并在实施步骤S4之前，还包括以下步骤：在天然气水合物层的顶部钻第三水平井，第三水平井水平段采用常规筛管完井方式完井，随后，先利用第二水平井注热并利用第三水平井采气，此时第一水平井为关井状态，并且，在第三水平井采气过程中，实时检测第三水平井的出砂情况，当第三水平井的出砂超过预设阈值时，依次打开第一水平井、关闭第三水平井，进入步骤S4。
8.如权利要求1所述的天然气水合物开采方法，其特征在于，在利用第二水平井进行注热时，第一水平井和第三水平井均处于关井状态，当第二水平井的注热压力达到一定值时，第二水平井也进行关井操作，闷井一段时间后，打开第三水平井或第一水平井进行采气作业。
9.如权利要求1或7所述的天然气水合物开采方法，其特征在于，所述注热包括，对于陆域冻土区域，所注入的热流体为工业产生的热二氧化碳气体；对于海洋天然气水合物开采区域，所注入的热流体为海洋表层海水，此时，采用第二水平井注、第三水平井或第一水平井采的循环注采方式进行开采。
10.如权利要求1所述的天然气水合物开采方法，其特征在于，当在天然气水合物层的下覆岩层钻第二水平井时，在进行注热时，前期采用高压注热的方式致裂下覆岩层的顶部区域，使得所注热流体不断渗入天然气水合物层实现天然气水合物层的致热，当致裂裂缝形成后，逐步降低注热压力。
Priority Applications (1)
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| CN202111061931.9A CN113700461A (zh) | 2021-09-10 | 2021-09-10 | 一种天然气水合物开采方法 |
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| CN202111061931.9A CN113700461A (zh) | 2021-09-10 | 2021-09-10 | 一种天然气水合物开采方法 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114562237A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-05-31 | 山东科技大学 | 一种深海天然气水合物条带分区开采方法 |
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- 2021-09-10 CN CN202111061931.9A patent/CN113700461A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114562237A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-05-31 | 山东科技大学 | 一种深海天然气水合物条带分区开采方法 |
| CN114562237B (zh) * | 2022-02-28 | 2024-03-01 | 山东科技大学 | 一种深海天然气水合物条带分区开采方法 |
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