The scheme of the present invention discloses a method for exploiting shallow massive type I hydrate system based on warm sea water and gravel huff and puff replacement: (1) for shallow reservoirs containing massive hydrate type I hydrate system, drilling main wellbore through hydrate layer and free gas layer, perforating in free gas layer and exploiting underlying gas under reduced pressure; (2) adding multi-branch holes to main well by drilling hydrate reservoir. Increase the decomposition surface area of massive hydrate, and combine the mining technology of surface seawater huff and puff and puff method and fluid extraction depressurization method to decompose massive hydrate step by step; (3) inject a certain size of gravel into the formation intermittently to fill the formation deficit space caused by the decomposition of massive hydrate, maintain the formation stability and improve the near-well permeability and promote hydrate formation. Effective decomposition and reciprocating execution have achieved the goal of safe and sustainable exploitation of shallow massive hydrates, which not only realizes the sustainable and large-scale exploitation of natural gas hydrates, but also maintains the stability of the seabed environment and ecosystem, and embodies the concept of green environmental protection development.
【技术实现步骤摘要】
基于温海水-砾石吞吐置换开采浅层块状I类水合物系统的方法
本专利技术涉及海域天然气水合物开发领域,具体涉及一种基于温海水吞吐-砾石置换的海洋I类水合物系统降压开采方法。
技术介绍
天然气水合物储量巨大,是公认的未来潜在能源,其中约90%以上的天然气水合物资源赋存于海洋,激起许多国家浓厚的研究兴趣与开发热情。如何安全、有效开采天然气水合物,已成为天然气水合物领域的热点问题。海洋水合物藏根据水合物子层与下伏游离气子层或含水子层的共生关系,可以分为I类水合物系统、Ⅱ类水合物系统和III类水合物系统,其中I类水合物系统是指上部子层为水合物层,下伏共生游离气子层,上部水合物层与下伏游离气子层同属于同一个水合物成藏系统,两个子层之间的界面处于动态变化过程之中。这类储层是天然气水合物试采优先考虑的储层,尤其是对于含有浅层块状水合物的I类水合物系统而言,该水合物系统从上至下依次分布块状水合物子层、分散状水合物子层及下伏游离气子层。近年来调查显示,浅层天然气水合物资源比重正在大幅提升。中国海域也获取了浅层水合物的实物样品,证实了该种类型的天然气水合物在海域内广泛存在,表明该类型水合物的资源量巨大。与深层扩散型水合物相比,I类水合物系统有其独特的资源优势。然而,由于开采基础理论尚不清楚,受开采技术制约,国际上尚未进行过任何浅层块状水合物试采尝试,主要存在以下关键问题需要解决:1.浅层大面积的块状水合物矿体若要分解,需要补充大量的热量,因此简单的降压法并不适合块状水合物的连续开采;2.由于浅层块状水合物是海底沉积物骨架的组成部分,有的矿体的水合物厚度可达数十米,这些水合物由固相 ...
【技术保护点】
1.基于温海水吞吐‑砾石置换开采浅层块状I类水合物系统的方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、针对I类水合物系统储层,打一垂直主井眼贯穿水合物储层和游离气层,并在全井段射孔完成;对水合物层及与下伏游离气同时降压,使水合物储层下表面、主井眼的块状水合物逐步分解,降压开采下伏气;S2、当降压开采出气量减少时,向水合物储层注入表层温海水进行热量交换,待储层水合物进一步分解、储层压力恢复后,抽出海水降压,实现降压与加热联采;S3、根据出气量判断降压开采程度,当水合物分解在井筒附近和水合物储层底部产生孔洞时,通过管道间歇式的输送特定量的砾石逐步弥补亏空;S4、重复执行步骤S2和S3,通过不断的海水吞吐循环、降压开采、注入砾石,使浅层块状I类水合物系统矿体不断分解直至开采结束。
【技术特征摘要】
1.基于温海水吞吐-砾石置换开采浅层块状I类水合物系统的方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、针对I类水合物系统储层,打一垂直主井眼贯穿水合物储层和游离气层,并在全井段射孔完成;对水合物层及与下伏游离气同时降压,使水合物储层下表面、主井眼的块状水合物逐步分解,降压开采下伏气;S2、当降压开采出气量减少时,向水合物储层注入表层温海水进行热量交换,待储层水合物进一步分解、储层压力恢复后,抽出海水降压,实现降压与加热联采;S3、根据出气量判断降压开采程度,当水合物分解在井筒附近和水合物储层底部产生孔洞时,通过管道间歇式的输送特定量的砾石逐步弥补亏空;S4、重复执行步骤S2和S3,通过不断的海水吞吐循环、降压开采、注入砾石,使浅层块状I类水合物系统矿体不断分解直至开采结束。2.根据权利要求1所述的间歇基于温海水吞吐-砾石置换开采浅层块状I类水合物系统的方法,其特征在于:所述步骤S1中降压开采下伏气时,具体通过以下方式实现:(1)首先确定I类水合物系统中各小层的埋藏深度、分布面积、厚度、下伏游离气位置、延伸方向、储层渗透率和力学强度,并据此设计主井眼的钻井方案和井深结构;在生产井施工前,布设用于监测块状水合物储层分解状态、波及面积、地层稳定性和甲烷气体溢出情况的监测井;(2)然后将吸力锚置入海底泥面以下,利用钻采船钻一垂直主井依...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘昌岭,李彦龙,胡高伟,陈强,吴能友,万义钊,
申请(专利权)人:青岛海洋地质研究所,
类型:发明
国别省市:山东,37
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