本发明专利技术公开了一种深水天然气水合物开采系统和深水天然气水合物开采方法。所述深水天然气水合物开采系统包括：能够设在浅水的钻采平台；和大位移井，所述大位移井的第一端部设在所述钻采平台上，所述大位移井的第二端部能够伸入到深水天然气水合物储层内。根据本发明专利技术实施例的深水天然气水合物开采系统具有产量高、建设成本低、风险小、便于生产操作和维护等优点，可望实现深水天然气水合物资源的大规模商业开采。
【技术实现步骤摘要】
深水天然气水合物开采系统和深水天然气水合物开采方法
本专利技术涉及能源领域，具体地，涉及深水天然气水合物开采系统，还涉及深水天然气水合物开采方法。
技术介绍
天然气水合物是甲烷等烃类气体与水在高压低温条件下形成的笼形化合物，俗称可燃冰。天然气水合物主要分布在冻土带和海洋大陆坡500米-3000米水深的深水区，其中约95％储存在海洋深水区域。目前，天然气水合物的开采方法主要有注热开采法、降压开采法、注化学试剂开采法和二氧化碳置换法等。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供深水天然气水合物开采系统和深水天然气水合物开采方法。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种深水天然气水合物开采系统，所述深水天然气水合物开采系统包括：能够设在浅水的钻采平台；和大位移井，所述大位移井的第一端部设在所述钻采平台上，所述大位移井的第二端部能够伸入到深水天然气水合物储层内。根据本专利技术实施例的深水天然气水合物开采系统具有产量高、建设成本低、风险小的优点。优选地，所述大位移井包括：竖直段，所述竖直段的上端部设在所述钻采平台上；和开采段，所述开采段的第一端部与所述竖直段的下端部相连，所述开采段的第二端部能够伸入到所述深水天然气水合物储层内。优选地，所述大位移井进一步包括过渡段，所述过渡段的第一端部与所述竖直段的下端部相连，所述过渡段的第二端部与所述开采段的第一端部相连。优选地，所述开采段的至少一部分位于所述深水天然气水合物储层内，优选地，所述大位移井的水平位移与垂深之比大于等于。优选地，所述开采段包括能够伸入到自由天然气储层内的第一开采部以及能够伸入到所述深水天然气水合物储层内的第二开采部。优选地，所述大位移井为多个，每个所述大位移井的第一端部设在所述钻采平台上，多个所述大位移井的第二端部能够一一对应地伸入到多个深水天然气水合物储层内。优选地，所述大位移井包括：外井筒，所述外井筒的第一端部设在所述钻采平台上，所述外井筒的第二端部能够伸入到深水天然气水合物储层内；和内井筒，所述内井筒的至少一部分设在所述外井筒内，所述内井筒的远离所述钻采平台的端部能够伸入到所述深水天然气水合物储层内。本专利技术第二方面提供深水天然气水合物开采方法，所述深水天然气水合物开采方法包括以下步骤：在浅水设置钻采平台；和基于所述钻采平台向深水天然气水合物储层钻井以便形成大位移井，利用所述大位移井开采所述深水天然气水合物储层中的天然气水合物。根据本专利技术实施例的深水天然气水合物开采方法具有产量高、建设成本低、风险小的优点。优选地，基于同一个所述钻采平台向多个深水天然气水合物储层钻井以便形成多个大位移井，通过多个所述大位移井开采多个所述深水天然气水合物储层中的天然气水合物。优选地，所述深水天然气水合物开采方法进一步包括：通过所述大位移井向所述深水天然气水合物储层注入化学试剂、二氧化碳和用于加热的流体中的至少一者。优选地，所述深水天然气水合物开采方法包括以下步骤：在浅水设置钻采平台；基于所述钻采平台向深水天然气水合物储层钻井以便形成大位移井，其中所述大位移井穿过自由天然气储层；从所述自由天然气储层采出天然气，以便通过所述大位移井降低所述深水天然气水合物储层的压力；和利用降压开采法开采所述深水天然气水合物储层中的天然气水合物。附图说明图1是根据本专利技术实施例的深水天然气水合物开采系统的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参考附图描述根据本专利技术实施例的深水天然气水合物开采系统1。如图1所示，根据本专利技术实施例的深水天然气水合物开采系统1包括大位移井20和能够设在浅水的钻采平台10。大位移井20的第一端部设在钻采平台10上，大位移井20的第二端部210能够伸入到深水天然气水合物储层2内，以便开采深水天然气水合物储层2中的天然气水合物。其中，浅水是指水深度小于500米的区域。由于大位移井20具有非常大的水平位移，因此大位移井20具有非常大的采气面积，从而可以显著地提高天然气的单井产量。根据本专利技术实施例的深水天然气水合物开采系统1通过设置大位移井20，从而可以将钻采平台10建造在海洋的浅水区。由此不仅无需使用昂贵的浮式作业平台，而且可以将深水水下井口移至位于浅水区的钻采平台10上，无须建立水下井口和相应的浮式钻采系统，从而不仅可以大幅度降低建井工程成本，而且能够避免很多工程、地质和井控风险，特别有利于安全环保以及后续生产操作和维护。而且，由于钻采平台10位于浅水区，因此大位移井20的一部分位于浅水区的地层内。由于同一垂直深度下或相近垂直深度下浅水区地层的地温比深水区地层的地温高出很多，因此浅水区的地层的热量可以通过大位移井20传递到深水天然气水合物储层2。深水天然气水合物开采系统1在利用降压开采法开采深水天然气水合物储层2中的天然气水合物时，通过大位移井20传递到深水天然气水合物储层2的热量可以延长开采时间，进而可任意提高开采效率。因此，根据本专利技术实施例的深水天然气水合物开采系统1具有产量高、建设成本低、风险小、便于生产操作和维护等优点，可望实现深水天然气水合物资源的大规模商业开采。钻采平台10可以通过已知的方式建造在海洋的浅水区，这与本申请的专利技术点无关，因此不再详细地描述。优选地，钻采平台10可以是固定式钻采平台。如图1所示，在本专利技术的一些实施例中，大位移井20可以包括竖直段220和开采段230，竖直段220的上端部设在钻采平台10上。开采段230的第一端部与竖直段220的下端部相连，开采段230的第二端部231能够伸入到深水天然气水合物储层2内，以便开采深水天然气水合物储层2中的天然气水合物。如图1所示，大位移井20进一步包括过渡段240，过渡段240的第一端部与竖直段220的下端部相连，过渡段240的第二端部与开采段230的第一端部相连。由此可以使大位移井20的结构更加合理。优选地，开采段230的至少一部分位于深水天然气水合物储层2内。由此可以进一步增加大位移井20的采气面积，从而可以进一步提高天然气的单井产量。优选地，大位移井20的水平位移与垂深之比大于等于2。由此可以进一步增加大位移井20的采气面积，从而可以进一步提高天然气的单井产量。如图1所示，在本专利技术的一些示例中，开采段230包括能够伸入到自由天然气储层3内的第一开采部232以及能够伸入到深水天然气水合物储层2内的第二开采部233。换言之，大位移井20能够穿过自由天然气储层3，大位移井20能够伸入到深水天然气水合物储层2内。由此可以实现同时开采深水天然气水合物储层2中的天然气水合物和自由天然气储层3中的天然气。由于大位移井20的第一开采部232位于自由天然气储层3内，因此大位移井20可以开采自由天然气储层3中的天然气。随着自由天然气储层3中的天然气通过大位移井20被排出，从而可以降低深水天然气水合物储层2的压力，由此可以在不设置降压(减压)装置的情况下，实现对深水天然气水合物储层2的降压开采，即在开采自由天然气的同时实现对深水天然气水合物的降压开采。在本专利技术的一个实施例中，大位移井20为多个，每个大位移井20的第一端部设在钻采平台10上，多个大位移井20的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种深水天然气水合物开采系统(1)，其特征在于，包括：能够设在浅水的钻采平台(10)；和大位移井(20)，所述大位移井(20)的第一端部设在所述钻采平台(10)上，所述大位移井(20)的第二端部(210)能够伸入到深水天然气水合物储层(2)内。
【技术特征摘要】
1.一种深水天然气水合物开采系统(1)，其特征在于，包括：能够设在浅水的钻采平台(10)；和大位移井(20)，所述大位移井(20)的第一端部设在所述钻采平台(10)上，所述大位移井(20)的第二端部(210)能够伸入到深水天然气水合物储层(2)内。2.根据权利要求1所述的深水天然气水合物开采系统(1)，其特征在于，所述大位移井(20)包括：竖直段(220)，所述竖直段(220)的上端部设在所述钻采平台(10)上；和开采段(230)，所述开采段(230)的第一端部与所述竖直段(220)的下端部相连，所述开采段(230)的第二端部(231)能够伸入到所述深水天然气水合物储层(2)内。3.根据权利要求2所述的深水天然气水合物开采系统(1)，其特征在于，所述大位移井(20)进一步包括过渡段(240)，所述过渡段(240)的第一端部与所述竖直段(220)的下端部相连，所述过渡段(240)的第二端部与所述开采段(230)的第一端部相连。4.根据权利要求2所述的深水天然气水合物开采系统(1)，其特征在于，所述开采段(230)的至少一部分位于所述深水天然气水合物储层(2)内，优选地，所述大位移井(20)的水平位移与垂深之比大于等于2。5.根据权利要求2所述的深水天然气水合物开采系统(1)，其特征在于，所述开采段(230)包括能够伸入到自由天然气储层(3)内的第一开采部(232)以及能够伸入到所述深水天然气水合物储层(2)内的第二开采部(233)。6.根据权利要求1所述的深水天然气水合物开采系统(1)，其特征在于，所述大位移井(20)为多个，每个所述大位移井(20)的第一端部设在所述钻采平台(10)上，多个所述大位移井(20)的第二端部(210)能够一一对应地伸入到多个深水...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈绪跃，杨进，高德利，孟令雨，邹蚁麒，洪煜群，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11
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