CN212317954U - 一种海域天然气水合物集采设备 - Google Patents

Abstract

一种海域天然气水合物一泵多井集采设备，其生产井由多井组构成，在多井组中设置一口主开采井，其余为副开采井；所述主开采井的井口上布置多井井口汇集装置和防喷器，所述防喷器上部连接海上钻井平台设备的隔水管，在所述隔水管内设置电潜泵和气水分离器，通过生产油管将防喷器、电潜泵和气水分离器串联起来，并在气水分离器出口端设置产气管路和产水管路；所述副开采井安装有带防喷功能的采油树，主开采井的多井井口汇集装置通过汇集管路连接副开采井的采油树。本实用新型创新了一泵多井的集采模式，达到了提高天然气水合物采集产能、降低生产成本的目的。

Description

一种海域天然气水合物集采设备

技术领域

本实用新型涉及一种天然气水合物集采设备，尤其是一种海域天然气水合物一泵多井集采设备。

背景技术

天然气水合物具有能量密度高、规模大、埋藏浅等特点，被认为是21世纪最清洁的替代资源。我国从2006年开始就从国家层面推出了很多政策来支持天然气水合物的发展。2006年科技部发布的《国民经济和社会发展“十三五”规划纲要》中明确将推进天然气水合物资源勘查与商业试采列入能源发展重大工程，同时《国土资源“十三五”规划纲要》明确“十三五”时期将实施国土资源科技创新工程专项，其中一项就是天然气水合物资源勘查与试采。据公开报道，天然气水合物在我国海域资源量丰富，其开发利用将有利于缓解我国天然气后备资源不足的局面，改变我国能源分布不均的格局，因此，海域天然气水合物的开采与利用对我国国民经济发展意义重大。

现有技术中，海域天然气水合物一般采用单井模式进行开采，即在井口上安装采油树、隔水管与防喷器，之后通过防喷器的内部通道向井内下入电泵、气水分离器等设备，根据天然气水合物的物理性质，通过抽水降压法改变其赋存的压力条件，使其气化分解，进行单井开采。由于上述单井开采模式储层覆盖面小，产能低，采集成本较高。

实用新型内容

本实用新型提供一种海域天然气水合物集采设备，旨在通过创新一泵多井的集采模式，达到提高天然气水合物采集产能、降低生产成本的目的。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种海域天然气水合物一泵多井集采设备，其生产井由多井组构成，在多井组中设置一口主开采井，其余为副开采井；所述主开采井的井口上布置多井井口汇集装置和防喷器，所述防喷器上部连接海上钻井平台设备的隔水管，在所述隔水管内设置电潜泵和气水分离器，通过生产油管将防喷器、电潜泵和气水分离器串联起来，并在气水分离器出口端设置产气管路和产水管路；所述副开采井安装有带防喷功能的采油树，主开采井的多井井口汇集装置通过汇集管路连接副开采井的采油树。

上述海域天然气水合物一泵多井集采设备，所述多井井口汇集装置设有与副开采井数量一致的井口汇集单元，在每一个井口汇集单元中设有与副开采井汇集管路连接的法兰和开关阀。

上述海域天然气水合物一泵多井集采设备，所述电潜泵为变频控制泵，通过钻井平台上变频控制箱来控制其转速和排量。

上述海域天然气水合物一泵多井集采设备，所述开关阀为液压控制阀或机械控制阀。

本实用新型提供一种海域天然气水合物一泵多井集采设备，它通过多井采集模式在相同时间内增加的储层的产能，并且其多井井口汇集装置为模块化设计，可根据开采井数量增加或减少汇集单元数量；本实用新型将电潜泵等开采设备置于隔水管内，使多井共用一台电潜泵降压，避免了因某一井筒坍塌造成的埋泵等事故； 本实用新型将多井汇集井口装置安装于防喷器之下，所有开采井的压力可控，另外由于在每一个井口汇集单元中均设置有开关阀，可随时关闭任一副开采井，而不影响其它井的开采进度；本实用新型的隔水管、电潜泵、气水分离器、管路、井口及采油树等均为常规海洋油气装备，可适配本实用新型技术方案。总之，通过本实用新型所述的海域天然气水合物一泵多井集采设备，创新了一泵多井的集采模式，达到了提高天然气水合物采集产能、降低生产成本的目的。

附图说明

图1是海域天然气水合物一泵多井集采设备优选实施例结构示意图；

图2是多井井口汇集装置结构示意图。

图中各标号清单为：

1、产气管路，2、气水分离器，3、隔水管，4、电潜泵，5、生产油管，6、防喷器，7、产水管路，8、多井井口汇集装置，8-1、井口汇集单元，8-1-1、法兰，8-1-2、开关阀，9、主开采井，10、副开采井，11、采油树，12、汇集管路。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参看图1，本实用新型提供一种海域天然气水合物一泵多井集采设备，该一泵多井集采设备的生产井由多井组构成，在多井组中设置一口主开采井9，其余为副开采井10；所述主开采井9的井口上布置多井井口汇集装置8和防喷器6，所述防喷器6上部连接海上钻井平台设备的隔水管3，在所述隔水管3内设置电潜泵4和气水分离器2，通过生产油管5将防喷器6、电潜泵4和气水分离器2串联起来，并在气水分离器2的出口端设置产气管路1和产水管路7，所述电潜泵4为变频控制泵，通过钻井平台上变频控制箱来控制其转速和排量；所述副开采井10安装有带防喷功能的采油树11，主开采井9的多井井口汇集装置8通过汇集管路12连接副开采井10的采油树11。

参看图2，本实用新型所述的海域天然气水合物一泵多井集采设备，所述多井井口汇集装置8设有与副开采井数量一致的井口汇集单元8-1，在每一个井口汇集单元8-1中设有与汇集管路12连接的法兰8-1-1和开关阀8-1-2，所述开关阀8-1-2为液压控制阀或机械控制阀。

参看图1、图2，本实用新型所述的海域天然气水合物一泵多井集采设备用于实现海域天然气水合物的开采，包括如下操作步骤：

a、副开采井施工，通过海上钻井平台完成副开采井10的钻完井，并在副开采井10的井口上安装采油树11；

b、主开采井施工，通过海上钻井平台完成主开采井9的钻完井，并在井口安装多井井口汇集装置8，然后安装防喷器6、隔水管3等常规深水钻井设备；

c、副开采井与主开采井之间管路连接，所述汇集管路12采用高压橡胶软管材质，管道连接端采用快速连接接头，首先通过水上钻井平台下放汇集管路12至海底，再利用水下机器人，将主开采井9的多井井口汇集装置8与副开采井9的采油树11通过汇集管路12连接起来，使之形成一个压力控制系统；

d、电潜泵、气水分离器的安装，将电潜泵4、气水分离器2以悬挂方式置于防喷器6之上的隔水管3内；

e、开泵运行，启动电潜泵4，多井组采集的天然气水合物在降压的过程中分解气化，通过气水分离器2将产生的天然气分离出来并输入开采管路，实现天然气水合物的开采。

Claims (4)

1.一种海域天然气水合物一泵多井集采设备，其特征是，所述一泵多井集采设备的生产井由多井组构成，在多井组中设置一口主开采井（9），其余为副开采井（10）；所述主开采井（9）的井口上布置多井井口汇集装置（8）和防喷器（6），所述防喷器（6）上部连接海上钻井平台设备的隔水管（3），在所述隔水管（3）内设置电潜泵（4）和气水分离器（2），通过生产油管（5）将防喷器（6）、电潜泵（4）和气水分离器（2）串联起来，并在气水分离器（2）的出口端设置产气管路（1）和产水管路（7）；所述副开采井（10）安装有带防喷功能的采油树（11），主开采井（9）的多井井口汇集装置（8）通过汇集管路（12）连接副开采井（10）的采油树（11）。

2.根据权利要求1所述的海域天然气水合物一泵多井集采设备，其特征是，所述多井井口汇集装置（8）设有与副开采井数量一致的井口汇集单元（8-1），在每一个井口汇集单元（8-1）中设有与汇集管路（12）连接的法兰（8-1-1）和开关阀（8-1-2）。

3.根据权利要求2所述的海域天然气水合物一泵多井集采设备，其特征是，所述电潜泵（4）为变频控制泵，通过钻井平台上变频控制箱来控制其转速和排量。

4.根据权利要求2所述的海域天然气水合物一泵多井集采设备，其特征是，所述开关阀（8-1-2）为液压控制阀或机械控制阀。

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