CN1776192A - 一种地下分解开采天然气体水合物的新型井网布置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种地下分解开采天然气体水合物的井网布置方法。包括主管道、注入管网、采气管网，主管道采用同轴式套管结构，主管道的内外管都要进行保温处理，从内管流动注入物质，从外套层向上输送天然气。在天然气水合物层内，采气管和注入管均采用多根管道，呈放射状布置；采气管布置于注入管上部，在采气管上开一系列朝下的圆孔，收集上升的气体；在注入管上开一系列朝上的圆孔。采气管和注入管总是成对布置，根据天然气水合物层的厚度，可以布置一对，也可以布置多对。本发明方法大幅提高了注入的热量或化学剂的扩散区域，并扩大了采气的面积和效率，大大提高了开采的经济性。
Description
【技术领域】
本发明涉及天然气体水合物开采技术，尤其是地下分解开采天然气体水合物所使用的井网布置方法。
【技术背景】
天然气体水合物主要蕴藏在海洋中，是天然气在低温高压条件下与水相互作用形成的白色固态结晶物质。由于天然气水合物的自身特性，其开采方法与常规能源(如煤炭、石油、天然气等)的开发不同。比如，煤炭在矿井下是固体，由于其储藏深度小，所以，可以直接采用固态开采，也就是说，开采后仍是固体；石油储藏深度大，但由于石油在地下是流体，因此可以以液态形式开采，开采后仍是流体。与煤炭、石油不同，天然气水合物虽然在海洋底部以固体形态埋藏，但开采技术与现有的煤炭和石油的均不同。综合各国科学家提出的天然气水合物开发技术，大体上可分为两类：气态开采和固态开采。
气态开采是参考石油开采的工艺过程，首先在地层中形成井筒，然后考虑如何人为地打破天然气水合物稳定存在的温度和压力条件，将蕴藏在沉积物中的水合物进行分解，最后再将天然气采至地面。主要包括：(1)加热法，是将蒸汽、热水、热盐水或其它热流体从地面泵入天然气水合物储层，促使温度上升达到水合物的分解；(2)降压法，是通过降低压力而引起天然气水合物稳定的相平衡曲线的移动，从而达到促使天然气水合物分解的目的；(3)化学剂法，将盐水、甲醇、乙醇等化学剂从井孔泵入地层后，可以改变水合物形成的相平衡条件，降低水合物稳定温度，引起天然气水合物的分解。
对于地下分解开采，无论采用注热法、还是注化学剂法，都需要从注入分解介质，比如热水、蒸汽、或者化学药剂，而以前的方法是在同一根套管内实现注入和采气，而且注入管与采气管在同一平面上，这样，采集的面积就十分狭小，注入的热量或化学剂的扩散区域相对较小，开采的经济性很差。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种新型的井网布置方法，可用于天然气体水合物的地下开采，大大提高开采效率。
为达到以上目的，本发明采取了以下的技术方案：
本发明提供的新型井网布置方法，包括主管道、注入管网、采气管网。主管道采用同轴式套管结构，主管道的内外管都要进行保温处理，内管连通注入管网，从内管流动注入物质；外套管连通采气管网，从外套层向上输送天然气。在天然气体水合物层内，为了扩大注入面积和采气面积，采气管网和注入管网均采用多根采气管或注入管构成，呈放射状布置；采气管布置于注入管上部，用于收集分解的气体，由于水合物分解后，气体在浮力的影响下逐渐上升，这样就有利于气体的收集。在采气管上开一系列朝下的圆孔，收集上升的气体；在注入管上开一系列朝上的圆孔，有利注入物质向上扩散。采气管和注入管总是成对布置，根据天然气水合物层的厚度，可以布置一对，也可以布置多对。
本发明方法由于采用了同轴式套管结构，并且将注入管和采气管分层对应布置，因此大幅提高了注入的热量或化学剂的扩散区域，并扩大了采气的面积和效率，大大提高了开采的经济性。
【附图说明】
图1是本发明注入管网布置及采集管网布置示意图
图2是图1的A-A向示意图。
图3是图1的B-B向示意图。
【附图标记说明】
1、主管道内管，2、主管道外套层，3、采气管，4、注入管
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明内容做进一步详细说明：
采用图1所示的装置，采用注热法开采天然气，注入管网和采气管网分别包括8根注入管或采气管，采用放射状成对布置(如图2、图3)，采气管布置于注入管上部。主管道内管1和主管道外套层2均进行50mm的保温处理。热水从主管道内管1输入，从注入管网的注入管4流出，加热天然气体水合物使分解，分解后的天然气向上迁移进入采气管向下的开口，再从主管道外套层2输送到平台上面。
Claims (7)
1、一种地下分解开采天然气体水合物的井网布置方法，包括主管道、注入管网、采气管网，其特征在于：主管道采用同轴式套管结构，内管连通注入管网，从内管流动注入物质，外套管连通采气管网，从外套层向上输送天然气；在天然气水合物层内，采气管网和注入管网均采用多根采气管或注入管构成，呈放射状布置，采气管网布置于注入管网上部。
2、如权利要求1所述的地下分解开采天然气体水合物的井网布置方法，其特征在于：所述主管道的内外管都要进行保温处理。
3、如权利要求1所述的井网布置方法，其特征在于：所述采气管和注入管总是成对布置，根据天然气水合物层的厚度而确定，但至少布置一对。
4、如权利要求1或3所述的井网布置方法，其特征在于：在采气管上开一系列朝下的圆孔，收集上升的气体。
5、如权利要求1或3所述的井网布置方法，其特征在于：在注入管上开一系列朝上的圆孔，有利注入物质向上扩散。
6、如权利要求1或3所述的井网布置方法，其特征在于：所述注入管和采气管为对称布置。
7、如权利要求1或3所述的井网布置方法，其特征在于：所述注入管和采气管为不对称布置。
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