The invention discloses a gas hydrate mining method for gas hydrate mining, which is used to transport gas and water mixture at the bottom of the well through the marine riser to the offshore platform by using the gas hydrate released by natural gas hydrate, so as to realize the controlled injection production of the marine natural gas hydrate, and through the external injection during the start-up phase of the mining. Gas extraction reduces the bottom pressure and decomposes the hydrate, and realizes the self injection through the gas lift function of gas hydrate decomposition gas at the self injection stage, and regulates the speed of self injection through the gas storage tank of the seabed and supplemented gas consumption; the gas production process and equipment are simple, easy to operate, low energy consumption and need no sea. The bottom moving equipment is easy to industrialize and automate production. It can effectively avoid the risk of plugging caused by the two hydrate formation in the offshore riser and has wide application scope.
【技术实现步骤摘要】
一种天然气水合物开采采气方法及系统
本专利技术属于能源
,涉及一种海洋天然气水合物开采采气方法,尤其是一种海洋天然气水合物开采采气输气系统与控制方法。
技术介绍
天然气水合物(NaturalGasHydrate,简称GasHydrate)是在低温、高压条件下水和天然气中低分子量的烃类化合物形成的一种非化学计量型、类冰状、笼型结晶化合物。自然界存在的天然气水合物以甲烷水合物为主,其中绝大部分赋存于海底,具有储量大、分布广、埋藏浅、能量密度高、燃烧后无污染和残留等优点。单位体积的甲烷水合物分解可产生150-180标准体积的甲烷气体。据估计,地球上以天然气水合物形式储藏的有机碳占全球总有机碳的53%,是煤、石油、天然气三种化石燃料总碳量的2倍。因此,天然气水合物被认为是21世纪的理想清洁替代能源。天然气水合物以固体形式赋存于泥质海底的松散沉积层中,在开采过程中发生相转化,与石油、天然气的开采相比,具有很大的开采难度。根据开采过程中天然气水合物分解的地点不同,天然气水合物的开采可分为地下分解开采和地上分解开采两大类。地上分解开采主要针对浅埋藏、非成岩水合物藏的开采。中国专利CN1294648A提出采用高压气流冲击天然气水合物储层,并通过气流夹带输送固体天然气水合物至海面。中国专利CN1587642A参照陆地矿山采矿分选模式,提出采用水下自动挖掘机械开采固体天然气水合物、然后采用泥沙分离,天然气水合物分解等工艺开采海底天然气水合物。中国专利CN105587303A公开了一种海底浅层非成岩天然气水合物的绿色开采方法及开采装置,CN105064959A公开了一种海 ...
【技术保护点】
1.一种天然气水合物开采采气方法,其特征在于,利用天然气水合物分解释放的甲烷气的气举作用,将开采井井底的气水混合物通过海洋立管输送至海面平台,实现海洋天然气水合物的可控自喷开采,具体步骤如下:步骤1.开采启动阶段:首先通过压缩机向海底气体储罐中注入一定量的氮气或甲烷气,使其压力大于海底静压;开启井口装置与海洋立管之间的深海自动控制闸阀,以及海底气体储罐和海洋立管底部之间的深海自动控制闸阀,通过海底气体储罐向海洋立管注入气体,利用气体的气提作用将井底液体提升至海面平台,降低海底水合物层中的压力至水合物相平衡压力以下,使海底水合物层中的水合物分解为甲烷气和水,在水合物藏内压力的推动下,气水混合物渗流至开采井内;步骤2.自喷开采阶段:通过传感器在线测定从水合物藏产出的气液混合流体的液气比,如液气比大于气液混合流体的自喷液气比,则通过海底气体储罐向海洋立管补充气体;如液气比小于气液混合流体的自喷液气比,则关闭海底气体储罐和海洋立管之间的阀门,停止供气,同时开启海底气液旋流分离器至海洋立管的阀门,将部分气液混合流体分流至海底气液旋流分离器,分离出的气体经增压泵增压后,补充海底气体储罐中气体的消耗 ...
【技术特征摘要】
1.一种天然气水合物开采采气方法,其特征在于,利用天然气水合物分解释放的甲烷气的气举作用,将开采井井底的气水混合物通过海洋立管输送至海面平台,实现海洋天然气水合物的可控自喷开采,具体步骤如下:步骤1.开采启动阶段:首先通过压缩机向海底气体储罐中注入一定量的氮气或甲烷气,使其压力大于海底静压;开启井口装置与海洋立管之间的深海自动控制闸阀,以及海底气体储罐和海洋立管底部之间的深海自动控制闸阀,通过海底气体储罐向海洋立管注入气体,利用气体的气提作用将井底液体提升至海面平台,降低海底水合物层中的压力至水合物相平衡压力以下,使海底水合物层中的水合物分解为甲烷气和水,在水合物藏内压力的推动下,气水混合物渗流至开采井内;步骤2.自喷开采阶段:通过传感器在线测定从水合物藏产出的气液混合流体的液气比,如液气比大于气液混合流体的自喷液气比,则通过海底气体储罐向海洋立管补充气体;如液气比小于气液混合流体的自喷液气比,则关闭海底气体储罐和海洋立管之间的阀门,停止供气,同时开启海底气液旋流分离器至海洋立管的阀门,将部分气液混合流体分流至海底气液旋流分离器,分离出的气体经增压泵增压后,补充海底气体储罐中气体的消耗,其余气液混合物返回海洋立管底部,通过自身的气力提升至海面平台,气液混合流体在海面平台经气液分离器分离后,产出的水可直接排放,产出甲烷气采用储气罐储存后,对外输送。2.根据权利要求1所述的一种天然气水合物开采采气方法,其特征在于,所述气液混合流体的自喷液气比随井底生产压力的升高而增大;在同等井底生产压力下,气液混合流体的自喷液气比随水深减小而增大。3.根据权利要求1所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈朝阳,李小森,张晋铭,张郁,李刚,吕秋楠,王屹,颜克凤,
申请(专利权)人:中国科学院广州能源研究所,
类型:发明
国别省市:广东,44
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