The method of reforming the marine shale powder sand type natural gas hydrate reservoir by foam grouting method belongs to the field of natural gas hydrate mining. By injecting the foam cement mortar into the natural gas hydrate layer, this method can form a network skeleton with higher strength and permeability than the original gas hydrate layer in the natural gas hydrate layer. Structure. Compared with the existing technology, the invention can increase the stability of gas hydrate layer by reticular skeleton structure on the one hand and increase the permeability of natural gas hydrate layer through the pores in the reticular skeleton structure, thus improving the efficiency of single well mining, prolonging the mining period and reducing the geological hazard in the process of hydrate mining. The effect of the occurrence.
【技术实现步骤摘要】
泡沫注浆法改造海洋泥质粉砂型天然气水合物储层的方法
本专利技术属于天然气水合物开采领域,涉及一种储层改造方法,尤其涉及一种海洋泥质粉砂型天然气水合物的储层改造方法。
技术介绍
天然气水合物是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,广泛分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,其有机碳储量相当于全球已探明的煤、石油、天然气的两倍,被公认为21世纪的重要后续能源。由于海洋中的天然气水合物储量远远地大于陆地上天然气水合物的储量,海洋将成为未来天然气水合物资源开发的主要区域。日本的两次海上天然气水合物开采均为海底砂岩型天然气水合物,该类型天然气水合物具有渗透性好、饱和度高的特点,开采难度相对较小。但90%以上的天然气水合物分散的分布于海底泥质粉砂岩中,海底泥质粉砂岩渗透性差,开采难度极大。天然气水合物开采会出现很多的问题,一方面,天然气水合物分解会导致原先由天然气水合物固结的沉积层变得松散,产生海底滑坡等事故;另一方面,由于泥质粉砂岩的渗透性差,水合物分解产生的水不能及时排除,降低了产气效率。2017年5月10日至7月9日,我国在神狐海域实现全球首次泥质粉砂型天然气水合物开采。该次开采连续试气点火60天,累计产气量超过30万立方米,平均日产5000立方米以上,最高产量达3.5万立方米每天。针对我国南海神狐海域主要赋存泥质粉砂型水合物,并且渗透率低的情况,此次试采,采用了水力割缝的方法进行储层改造。通过测试表明,割缝效果良好,大大提高了地层渗透性。然而本次海洋天然气水合物开采远未达到商业化开采的程度。为实现海洋天然气水合物的商业化开采,需要通过进一步的储层改造 ...
【技术保护点】
1.泡沫注浆法改造海洋泥质粉砂型天然气水合物储层的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、利用钻进装置(21)从海底表面钻进至设计深度形成井眼,对井眼进行固井和完井作业;步骤二、配置泡沫液和水泥砂浆,并将两者混合均匀形成泡沫水泥砂浆,泡沫水泥砂浆中的泡沫占总体积的10%~60%;步骤三、下入注浆管(10),从注浆管(10)内部泵送所述泡沫水泥砂浆进入到天然气水合物层(2)中,注浆压力大于天然气水合物层(2)的初始应力和抗剪强度使得天然气水合物层(2)产生劈裂裂隙;步骤四、注浆结束后,水化的水泥将砂浆胶结在一起形成网状骨架结构(11),泡沫在网状骨架结构(11)中形成孔隙,孔隙率为10%~60%;步骤五、天然气水合物层(2)改造完成后,对天然气水合物层(2)进行开采。
【技术特征摘要】
1.泡沫注浆法改造海洋泥质粉砂型天然气水合物储层的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、利用钻进装置(21)从海底表面钻进至设计深度形成井眼,对井眼进行固井和完井作业;步骤二、配置泡沫液和水泥砂浆,并将两者混合均匀形成泡沫水泥砂浆,泡沫水泥砂浆中的泡沫占总体积的10%~60%;步骤三、下入注浆管(10),从注浆管(10)内部泵送所述泡沫水泥砂浆进入到天然气水合物层(2)中,注浆压力大于天然气水合物层(2)的初始应力和抗剪强度使得天然气水合物层(2)产生劈裂裂隙;步骤四、注浆结束后,水化的水泥将砂浆胶结在一起形成网状骨架结构(11),泡沫在网状骨架结构(11)中形成孔隙,孔隙率为10%~60%;步骤五、天然气水合物层(2)改造完成后,对天然气水合物层(2)进行开采。2.根据权利要求1所述的泡沫注浆法改造海洋泥质粉砂型天然气水合物储层的方法,其特征在于:步骤一中,从海底表面钻进至设计深度过程,采用直井时钻进至天然气水合物层(2)底部以下5米~20米;采用水平井时,水平井位于天然气水合物层(2)的中间位置。3.根据权利要求1所述的泡沫注浆法改造海洋泥质粉砂型天然气水合物储层的方法,其特征在于:步骤一中,固井作业是在钻井完成后,在井眼中完成下套管和注水泥浆的过程。4.根据权利要求1所述的泡沫注浆法改造海洋泥质粉砂型天然气水合物储层的方法,其特征在于:步骤一中,完井作业是在固井作业完成后,采用射孔或下入花管方式使井眼与天然气水合物层(2)连通。5.根据权利要求1所述的泡沫注浆法改造海洋泥质粉砂型天然气水合物储层的方法,其特征在于:步骤二中,所述的泡沫水泥砂浆中的泡沫液采用液态二氧化碳泡沫液,液态二氧化碳泡沫液是在温度为-17℃~-25℃、压力为2MPa~3MPa的条件下由液态二氧化碳和基液混合...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙友宏,马晓龙,郭威,李冰,贾瑞,曲莉莉,王秋雯,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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