一种天然气水化物开采装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种天然气水化物开采装置，包括井眼系统、注入系统、以及开采系统；所述井眼系统包括井口装置、以及用于改变介质流向及通过介质种类的三通阀门、以及井口装置上设置的采气管柱和操作管柱；操作管柱下缘低于所述采气管柱下缘；三通阀门的三个端口分别通过主干管线与所述井眼系统、注入系统以及开采系统连接；注入系统包括酸液注入单元、碱液注入单元以及压裂液注入单元。本实用新型专利技术利用压裂液注入单元拓展了产出通道，并可将酸、碱液注入到储层，基于酸碱中和放热原理，利用钻井液和酸化液的浓缩液中和放热，并综合其他开采方法一并使用，可提高开采效率，降低开采成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于石油天然气钻探设备
，尤其是涉及一种天然气水化物开采装置。
技术介绍
随着经济发展对能源需求量的增长，油气开发领域的不断扩展，现今可靠供给的常规油气成为一种越来越少的资源。能源开发已不得不从常规油气开发转向非常规油气开发，非常规油气的种类较多，储量与开采难度各不相同，天然气水化物就是其中一种新型能源。据估算，全世界范围内作为天然气水化物束缚的甲烷量至少有10万亿吨，因此天然气水化物具有广阔前景和发展空间。目前，天然气水化物的开采方法主要包括热激发，降压法，注化学药剂法，二氧化碳置换法及固体开采法，由于天然气水化物的特殊属性，要使天然气脱离水分子束缚往往周期长，且伴随大量热量损失，开采效率低，成本高。目前，常规油气开采往往伴随大量各类钻井完井液的废弃，不仅增加开采成本和处理成本，同时易污染环境。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种天然气水化物开采装置，避免了大量的井液废弃，降低开采成本和处理成本，同时减少了对环境污染。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种天然气水化物开采装置，包括用于连接储层和地面的井眼系统、用于注入压裂液压裂产层的注入系统、以及用于天然气降压开采的开采系统；所述井眼系统包括井口装置、以及用于改变介质流向及通过介质种类的三通
阀门、以及井口装置上设置的采气管柱和操作管柱；所述操作管柱下缘低于所述采气管柱下缘；所述三通阀门的三个端口分别通过主干管线与所述井眼系统、注入系统以及开采系统连接；所述注入系统包括酸液注入单元、碱液注入单元以及压裂液注入单元。进一步，所述井口装置下方连接有立管柱，该立管柱外侧设有套管，在所述立管柱与所述套管之间设有封隔器；所述套管底端设有套管鞋。进一步，所述三通阀门与所述井口装置之间的主干管线上安装有压力计和温度计。进一步，所述酸液注入单元包括通过次干管线与所述三通阀门连接的酸液储液罐，所述酸液储液罐与所述三通阀门之间设有液体流量计。进一步，所述碱液注入单元包括通过次干管线与所述三通阀门连接的碱液储液罐，所述碱液储液罐上连接有储气罐；在所述碱液储液罐与所述三通阀门之间设有液体流量计。进一步，所述压裂注入单元包括通过次干管线与三通阀门连接的压裂液储液罐，在压裂液储液罐与所述三通阀门之间设有加压泵和液体流量计。进一步，所述开采系统包括通过次干管线与所述三通阀门连接的气液分离罐；所述气液分离罐上连接有输气管线和储液罐，且在所述气液分离罐与所述三通阀门之间设有卸压装置。相对于现有技术，本技术具有以下优势：本天然气水化物开采装置设置的注入系统包括酸液注入单元、碱液注入单元以及压裂液注入单元，通过压裂液注入单元拓展了产出通道，并可将酸、碱液注入到储层，基于酸碱中和放热原理，利用钻井液和酸化液的浓缩液中和放热，并综合其他开采方法一并使用，可提高开采效率，降低开采成本。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术的装置系统示意图。附图标记说明：1-井口装置；2-三通阀门；3-采气管柱；4-操作管柱；5-主干管线；6-立管柱；7-套管；8-封隔器；9-管鞋；10-次干管线；11-酸液储液罐；12-碱液储液罐；13-储气罐；14-压裂液储液罐；15-加压泵；16-气液分离罐；17-输气管线；18-储液罐；19-卸压装置；20-储层。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。一种天然气水化物开采装置，如图1所示，包括用于连接储层和地面的井眼系统、用于注入压裂液压裂产层的注入系统、以及用于天然气降压开采的开采系统；所述井眼系统包括井口装置1、以及用于改变介质流向及通过介质种类的三通阀门2、以及井口装置1上设置的采气管柱3和操作管柱4；所述操作管柱4下缘低于所述采气管柱3下缘；所述三通阀门2的三个端口分别通过主干管线5与所述井眼系统、注入系统以及开采系统连接；所述注入系统包括酸液注入单元、碱液注入单元以及压裂液注入单元。操作管柱4下缘低于所述采气管柱3下缘，注入液体能顺利流入储层，确保置换出来的天然气能顺利的经采气管柱3排出。其中，所述井口装置1下方连接有立管柱6，该立管柱6外侧设有套管7，在所述立管柱6与所述套管7之间设有封隔器8；所述套管7底端设有套管鞋9，结构布置合理，稳固可靠。其中，所述三通阀门2与所述井口装置1之间的主干管线5上安装有压力计和温度计，可以实时监控天然气压力和温度。其中，所述酸液注入单元包括通过次干管线10与所述三通阀门2连接的酸液储液罐11，所述酸液储液罐11与所述三通阀门2之间设有液体流量计。其中，所述碱液注入单元包括通过次干管线10与所述三通阀门2连接的碱液储液罐12，所述碱液储液罐12上连接有储气罐13；在所述碱液储液罐12与所述三通阀门2之间设有液体流量计。其中，所述压裂注入单元包括通过次干管线10与所述三通阀门2连接的压裂液储液罐14，在压裂液储液罐14与所述三通阀门2之间设有加压泵15和液体流量计。其中，所述开采系统包括通过次干管线10与所述三通阀门2连接的气液分离罐16；所述气液分离罐16上连接有输气管线17和储液罐18，且在所述气液分离罐16与所述三通阀门2之间设有卸压装置19，由于设置了卸压装置19，因此，能够实现降压开采天然气，开采效率高，成本低。一种应用上述天然气水化物开采装置的开采方法，包括如下步骤：①建立天然气水化物的开发井眼，具体的方法是：在天然气水化物藏区钻垂直井眼，在钻至储层上方10m处时，停钻下套管7并固井，而后钻至储层下端上方5m处停钻，下入操作管柱4与采气管柱3，裸眼完井。②关闭采气管柱3，开启操作管柱4，启动加压泵15，将压裂液储液罐14内压裂液增压至40MPa，将压裂液注入储层20，通过液体流量计监控压裂液注入量，实现压裂作业，形成裂缝。③开启储气罐13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天然气水化物开采装置，其特征在于：包括用于连接储层和地面的井眼系统、用于注入压裂液压裂产层的注入系统、以及用于天然气降压开采的开采系统；所述井眼系统包括井口装置、以及用于改变介质流向及通过介质种类的三通阀门、以及井口装置上设置的采气管柱和操作管柱；所述操作管柱下缘低于所述采气管柱下缘；所述三通阀门的三个端口分别通过主干管线与所述井眼系统、注入系统以及开采系统连接；所述注入系统包括酸液注入单元、碱液注入单元以及压裂液注入单元。

【技术特征摘要】
1.一种天然气水化物开采装置，其特征在于：包括用于连接储层和地面的井眼系统、用于注入压裂液压裂产层的注入系统、以及用于天然气降压开采的开采系统；所述井眼系统包括井口装置、以及用于改变介质流向及通过介质种类的三通阀门、以及井口装置上设置的采气管柱和操作管柱；所述操作管柱下缘低于所述采气管柱下缘；所述三通阀门的三个端口分别通过主干管线与所述井眼系统、注入系统以及开采系统连接；所述注入系统包括酸液注入单元、碱液注入单元以及压裂液注入单元。2.根据权利要求1所述的一种天然气水化物开采装置，其特征在于：所述井口装置下方连接有立管柱，该立管柱外侧设有套管，在所述立管柱与所述套管之间设有封隔器；所述套管底端设有套管鞋。3.根据权利要求1所述的一种天然气水化物开采装置，其特征在于：所述三通阀门与所述井口装置之间的主干管线上安装有压力计和温度计。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张耕培，刘音，周俊然，王益山，范永涛，杨晓勇，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12