可燃冰的开采方法技术

本发明专利技术公开一种可燃冰的开采方法，包括以下步骤：步骤1，钻井，在可燃冰层的顶部钻由上至下延伸的第一井，在所述可燃冰层中钻至少一口沿横向延伸的与所述第一井连通的第二井；步骤2，固井，在所述第一、二井中设置导管，然后在该导管的外壁面与该第一、二井的内壁面之间灌筑混凝土形成混凝土层；步骤3，射孔，至少在可燃冰层所对应的所述第二井内的混凝土层、套管的侧壁采用射孔枪设置连通该套管的内孔和可燃冰层的孔；步骤4，开采。其能够防止可燃冰层垮塌及钻更多的第二井，并且勘探、开采周期短，施工安全性好，生产成本低，经济性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及天然气开采技术，具体涉及可燃冰的开采方法。
技术介绍
在20-30年以后，全世界将会出现能源荒。根据研究与调查勘探表明，在海洋里发现了可燃冰（天然气水合物），能够人类使用约1000年。在我国青藏高原发现了可燃冰，存储量约350亿吨，可供使用35年。前述可燃冰，是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中的天然气水合物（Natural Gas Hydrate，简称Gas Hydrate），由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，所以被称作“可燃冰”、“固体瓦斯”或者“气冰”。如何开采这些可燃冰，全世界都进行了这方面的研究，但一直没有较好的方法。现在主要存在的问题是，例如，在开采过程中，可能造成可燃冰层垮塌，而造成海啸，给人类造成很大威胁，可燃冰挥发到空气中，造成温室效应，使全球气候变暖，故不敢贸然开采。为此，期望寻求一种技术方案，以至少减轻上述问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种能防止可燃冰层垮塌且开采成本低的可燃冰层的开采方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用下述技术方案。一种可燃冰的开采方法，包括以下步骤：步骤1，钻井，在可燃冰层的顶部钻由上至下延伸的第一井，在所述可燃冰层中钻至少一口沿横向延伸的与所述第一井连通的第二井；步骤2，固井，在所述第一、二井中设置套管，然后在该套管的外壁面与该第一、二井的内壁面之间灌筑混凝土形成混凝土层；步骤3，射孔，至少在可燃冰层所对应的所述第二井内的混凝土层、套管的侧壁采用射孔枪设置连通该套管的内孔和可燃冰层的孔；步骤4，开采，通过所述第一井向其中一口第二井中注入温度大于或等于200℃的压力大于或等于10兆帕的空气，连续注入1-3个月后封闭该第二井井口；当该第二井的井口压力在封闭该第二井时的井口压力的基础上增加10-20兆帕时，开始向外排放之前所注入的空气并测量所排放的空气中天然气的含量，当所排放的空气中天然气的含量大于或等于50％时点火放空，点火放空直至所排放的空气中天然气的含量大于或等于80％时，将该第二井所排出的气体输入输气设备，或者，通过调节所注入的空气的温度及空气注入的持续时间，使单口该第二井产气量不少于每年1亿立方米时，将该第二井所排出的气体输入输气设备。还包括按照所述步骤4开采其余第二井所对应的可燃冰层的步骤。所述步骤1中，所述第二井由上至下分层布置。每层设置1-10口所述第二井。最上层距可燃冰层的顶面的距离为可燃冰层厚度的三分之一至二分之一。所述第二井以所述第一井为中心呈放射状布置。所述步骤4中，所注入的空气的温度为200-2000℃。所述步骤4中，每30-60分钟测量一次所排放的空气中天然气的含量。所述步骤4中，采用安装于移动钻井平台的空气压缩机向该第二井注入空气。一种可燃冰的开采方法，包括以下步骤：步骤1，钻井，在可燃冰层的顶部钻由上至下延伸的第一井，在所述可燃冰层中钻至少一口沿横向延伸的与所述第一井连通的第二井；步骤2，固井，在所述第一、二井中设置套管，然后在该套管的外壁面与该第一、二井的内壁面之间灌筑混凝土形成混凝土层；步骤3，射孔，至少在可燃冰层所对应的所述第二井内的混凝土层、套管的侧壁采用射孔枪设置连通该套管的内孔和可燃冰层的孔；步骤4，开采，通过所述第一井向其中一口第二井中注入压力大于或等于10兆帕的空气，连续注入1-3个月后封闭该第二井井口；然后电加热所注入的空气使空气与可燃冰层的天然气燃烧而加热该第二井所对应的可燃冰层，当该第二井的井口压力在初始井口压力的基础上增加10-20兆帕时，开始向外排放之前所注入的空气并测量所排放的空气中天然气的含量，当所排放的空气中天然气的含量大于或等于50％时点火放空，点火放空直至所排放的空气中天然气的含量大于或等于80％时，将该第二井所排出的气体输入输气设备。本专利技术具有下述有益技术效果。本专利技术在在可燃冰层的顶部钻由上至下延伸的第一井，在可燃冰层中钻至少一口沿横向延伸的与第一井连通的第二井；在第一、二井中设置套管，然后在该套管的外壁面与该第一、二井的内壁面之间灌筑混凝土形成混凝土层；至少在可燃冰层所对应的第二井内的混凝土、套管的侧壁设置连通该套管的内孔和可燃冰层的孔；再开采其中一第二井所对应的可燃冰层，进而得到天然气。采用上述技术方案，能够防止可燃冰层垮塌及钻更多的第二井，并且勘探、开采周期短，施工安全性好，生产成本低，经济性好。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的内容做进一步详细说明，但本专利技术的实施例不限于此。实施例1本专利技术的一种可燃冰的开采方法，包括以下步骤：步骤1，钻井，在可燃冰层的顶部钻由上至下延伸的第一井，在所述可燃冰层中钻1口沿横向延伸的与所述第一井连通的第二井；步骤2，固井，在所述第一、二井中设置套管，然后在该套管的外壁面与该第一、二井的内壁面之间灌筑混凝土形成混凝土层；步骤3，射孔，至少在可燃冰层所对应的所述第二井内的混凝土层、套管的侧壁采用射孔枪设置连通该套管的内孔和可燃冰层的孔；步骤4，开采，通过所述第一井向其中一口第二井中注入温度为200℃的压力为10兆帕的空气，连续注入1个月后封闭该第二井井口；当该第二井的井口压力在封闭该第二井时的井口压力的基础上增加10兆帕时，开始向外排放之前所注入的空气并测量所排放的空气中天然气的含量，当所排放的空气中天然气的含量为50％时点火放空，点火放空直至所排放的空气中天然气的含量为80％时，将该第二井所排出的气体输入输气设备，或者，通过调节所注入的空气的温度及空气注入的持续时间，使单口该第二井产气量达每年1亿立方米时，将该第二井所排出的气体输入输气设备。实施例2本专利技术的一种可燃冰的开采方法，包括以下步骤：步骤1，钻井，在可燃冰层的顶部钻由上至下延伸的第一井，在所述可燃冰层中钻5口沿横向延伸的与所述第一井连通的第二井；步骤2，固井，在所述第一、二井中设置套管，然后在该套管的外壁面与该第一、二井的内壁面之间灌筑混凝土形成混凝土层；步骤3，射孔，至少在可燃冰层所对应的所述第二井内的混凝土层、套管的侧壁采用射孔枪设置连通该套管的内孔和可燃冰层的孔；步骤4，开采，通过所述第一井向其中一口第二井中注入温度为1000℃的压力为20兆帕的空气，连续注入2个月后封闭该第二井井口；当该第二井的井口压力在封闭该第二井时的井口压力的基础上增加15兆帕时，开始向外排放之前所注入的空气并测量所排放的空气中天然气的含量，当所排放的空气中天然气的含量为65％时点火放空，点火放空直至所排放的空气中天然气的含量为85％时，将该第二井所排出的气体输入输气设备，或者，通过调节所注入的空气的温度及空气注入的持续时间，使单口该第二井产气量每年1.1亿立方米时，将该第二井所排出的气体输入输气设备。实施例3本专利技术的一种可燃冰的开采方法，包括以下步骤：步骤1，钻井，在可燃冰层的顶部钻由上至下延伸的第一井，在所述可燃冰层中钻10口沿横向延伸的与所述第一井连通的第二井；步骤2，固井，在所述第一、二井中设置套管，然后在该套管的外壁面与该第一、二井的内壁面之间灌筑混凝土形成混凝土层；步骤3，射孔，至少在可燃冰层所对应的所述第二井内的混凝土层、套管的侧壁采用射孔枪设置连通该套管的内孔和可燃冰层的孔；步骤4，开采，通过所述第一井向其中一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可燃冰的开采方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，钻井，在可燃冰层的顶部钻由上至下延伸的第一井，在所述可燃冰层中钻至少一口沿横向延伸的与所述第一井连通的第二井；步骤2，固井，在所述第一、二井中设置套管，然后在该套管的外壁面与该第一、二井的内壁面之间灌筑混凝土形成混凝土层；步骤3，射孔，至少在可燃冰层所对应的所述第二井内的混凝土层、套管的侧壁采用射孔枪设置连通该套管的内孔和可燃冰层的孔；步骤4，开采，通过所述第一井向其中一口第二井中注入温度大于或等于200℃的压力大于或等于10兆帕的空气，连续注入1‑3个月后封闭该第二井井口；当该第二井的井口压力在封闭该第二井时的井口压力的基础上增加10‑20兆帕时，开始向外排放之前所注入的空气并测量所排放的空气中天然气的含量，当所排放的空气中天然气的含量大于或等于50％时点火放空，点火放空直至所排放的空气中天然气的含量大于或等于80％时，将该第二井所排出的气体输入输气设备，或者，通过调节所注入的空气的温度及空气注入的持续时间，使单口该第二井产气量不少于每年1亿立方米时，将该第二井所排出的气体输入输气设备。

【技术特征摘要】
1.一种可燃冰的开采方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，钻井，在可燃冰层的顶部钻由上至下延伸的第一井，在所述可燃冰层中钻至少一口沿横向延伸的与所述第一井连通的第二井；步骤2，固井，在所述第一、二井中设置套管，然后在该套管的外壁面与该第一、二井的内壁面之间灌筑混凝土形成混凝土层；步骤3，射孔，至少在可燃冰层所对应的所述第二井内的混凝土层、套管的侧壁采用射孔枪设置连通该套管的内孔和可燃冰层的孔；步骤4，开采，通过所述第一井向其中一口第二井中注入温度大于或等于200℃的压力大于或等于10兆帕的空气，连续注入1-3个月后封闭该第二井井口；当该第二井的井口压力在封闭该第二井时的井口压力的基础上增加10-20兆帕时，开始向外排放之前所注入的空气并测量所排放的空气中天然气的含量，当所排放的空气中天然气的含量大于或等于50％时点火放空，点火放空直至所排放的空气中天然气的含量大于或等于80％时，将该第二井所排出的气体输入输气设备，或者，通过调节所注入的空气的温度及空气注入的持续时间，使单口该第二井产气量不少于每年1亿立方米时，将该第二井所排出的气体输入输气设备。2.根据权利要求1所述的可燃冰的开采方法，其特征在于，还包括按照所述步骤4开采其余第二井所对应的可燃冰层的步骤。3.根据权利要求1所述的可燃冰的开采方法，其特征在于，所述步骤1中，所述第二井由上至下分层布置。4.根据权利要求3所述的可燃冰的开采方法，其特征在于，每层设置1-10口所述第二井。5.根据权利要求3所述的可燃冰的开采方法，其特征在于，最上层距可燃冰层的顶面的距离为可燃冰层厚度的...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍丕庆，伍丕济，
申请(专利权)人：伍丕济，
类型：发明
国别省市：上海;31