一种水合物的开采方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种水合物的开采方法及装置。所述方法包括：通过活塞泵的上下腔室同时实现将水合物的气液采出并将气液分离出的液体返排至更深地层。本发明专利技术使用同采同注的方案可以大大提高采气与注水的效率，节约时间成本和设备资金，简化了操作程序。简化了操作程序。简化了操作程序。

【技术实现步骤摘要】
一种水合物的开采方法及装置


[0001]本专利技术涉及水合物开采
，具体涉及一种水合物的开采方法及装置。

技术介绍

[0002]天然气水合物是由天然气和水在低温与高压情况下生成的固态笼型化合物，作为一种高能量密度资源，地球蕴藏资源总量巨大。全球天然气水合物资源包含的CH4气体主要存在于海底和陆地永冻土区域，其中海洋天然气水合物约占天然气水合物总量的95％以上。因此，天然气水合物尤其是海洋天然气水合物通常被视为能够替代传统化石能源的新型清洁非常规能源。根据水合物分解后地层是否保持完整骨架结构，天然气水合物可分为成岩和非成岩两种类型；除少数砂岩型及砂岩裂隙型水合物属于成岩型，占水合物总量绝大多数的细粒裂隙型和分散型水合物均属于非成岩型水合物。其中，分散型的天然气水合物资源存在于海底细颗粒沉积物中，约占水合物资源总量的90％，具有饱和度低、胶结性弱、渗透性差的特点，开采此类水合物存在技术难度高、经济性差、风险大等问题。我国南海天然气水合物多属于此种类型，亟需在开采工艺、技术和装备上取得突破，支撑南海水合物的商业化开采进程。
[0003]根据适用性的不同可将水合物开采技术装备分为通用关键技术装备和专用技术装备:前者指不仅适用于海洋天然气水合物开采行业，还可以在海洋油气或深海采矿等其他行业应用的技术装备；后者指仅适用于海洋天然气水合物开采的技术装备。
[0004]现阶段天然气水合物开采时通过一套带泵系统将天然气水合物的混合物采出，经过气液分离，再经过另一套带泵系统将分离的气体输出，并将分离的水向气田底层注入，也就是采出和注入分别进行，各自需要单独的一套泵送设备和电机等设备，如此既使得设备整体造价高，而且操作环节多，程序繁琐。
[0005]因此，针对上述现有技术的不足，有必要提出一种高效、成本较低的技术方案。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术旨在提供一种水合物的开采方法及装置，以便使得水合物的开采更高效，并降低成本。
[0007]本专利技术首先提出一种水合物的开采方法，所述方法包括：
[0008]通过活塞泵的上下腔室同时实现将水合物的气液采出并将气液分离出的液体返排至更深地层。
[0009]根据本专利技术的一种实施方式，通过所述活塞泵的上腔室吸入气液分离出的液体，并将该吸入的液体排出至更深的地层；通过所述活塞泵的下腔室吸入井下水合物，并将该水合物排至气液分离处。
[0010]根据本专利技术的一种实施方式，将所述活塞泵的吸入及排出均设置为单向流动。
[0011]根据本专利技术的一种实施方式，将所述活塞泵的上腔室连接液体吸入管路和液体排出管路，所述液体吸入管路和液体排出管路均设置单向阀。
[0012]根据本专利技术的一种实施方式，将所述活塞泵的下腔室连接水合物吸入管路和水合物排出管路，所述水合物吸入管路和水合物排出管路均设置单向阀。
[0013]根据本专利技术的一种实施方式，当所述活塞泵在第一个冲程时活塞向上运动，所述活塞泵的下腔室将井下水合物采出，与此同时所述活塞泵的上腔室将分离后的液体返排至更深的地层；当所述活塞泵在第二个冲程时活塞向下运动，所述上腔室将气液分离出的液体吸入，所述下腔室将水合物排入气液分离组件中以进行气液分离。
[0014]根据本专利技术的一种实施方式，通过活塞泵将水合物的气液吸入时，在所述活塞泵内对所述气液过滤后再将所述气液排出。
[0015]根据本专利技术的一种实施方式，所述过滤包括粗滤和精滤；优选地，粗滤的网眼单孔直径为1.5mm
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3mm，精滤的网眼单孔直径为0.5mm
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1mm。
[0016]根据本专利技术的一种实施方式，所述水合物为天然气水合物，所述液体为地下水。
[0017]本专利技术还提出一种水合物的开采装置，包括活塞泵组件，其执行所述水合物的开采方法中活塞泵的操作步骤。
[0018]根据本专利技术的一种实施方式，所述活塞泵组件包括活塞泵，所述活塞泵包括上腔室和下腔室，所述活塞泵的上腔室连接液体吸入管路和液体排出管路，所述液体吸入管路和液体排出管路均设置单向阀；所述活塞泵的下腔室连接水合物吸入管路和水合物排出管路，所述水合物吸入管路和水合物排出管路均设置单向阀；所述水合物的开采装置进一步还包括气液分离组件，所述气液分离组件的气液入口连接所述活塞泵的下腔室，所述气液分离组件的液体出口连接所述活塞泵的上腔室；优选地，所述下腔室设有过滤装置；更优选的，所述过滤装置包括第一过滤网和第二过滤网，所述第一过滤网与所述第二过滤网在气液的流入方向上依次设置，所述第一过滤网的网眼大于所述第二过滤网的网眼；更优选的，所述第一过滤网的网眼单孔直径为1.5mm
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3mm，所述第二过滤网的网眼单孔直径为0.5mm
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1mm；优选地，所述第一过滤网与所述活塞泵的底部入口之间留有1cm
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2cm的距离，进一步优选地，所述第一过滤网与所述第二过滤网之间留有1cm
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2cm的距离；优选的，所述过滤装置构成为所述活塞泵的底部，该底部与所述活塞泵的上部之间可拆卸密封连接。
[0019]本专利技术相较目前使用的技术，因现阶段从气田底层采气及向气田底层注入水，分别需要单独的一套泵送设备和电机等设备并进行不同的操作程序，且不能实现底层注水与天然气开采同时进行，既耗时耗工，又使得造价高，而本专利技术使用同采同注的方案可以大大提高采气与注水的效率，节约时间成本和设备资金，简化了操作程序。
附图说明
[0020]图1为本专利技术一实施例装置整体结构示意图；
[0021]图2为本专利技术一实施例活塞泵与阀连接的示意图；
[0022]图3为本专利技术一实施例第一过滤网的俯视图；
[0023]图4为本专利技术一实施例第二过滤网的俯视图；
[0024]附图标号：
[0025]1‑
供电室，2
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海上平台，3
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活塞泵电缆，4
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气液分离器电缆，5
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气液分离器，6
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水合物排出管路，7
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井口，8
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活塞泵，9
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曲柄和连杆，10
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活塞，11
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第二过滤网，12
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第一过滤网，13
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单向阀，14
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液体吸入管路，15
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水合物吸入管路，16
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封隔器，17
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螺栓，18
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法兰，19
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液体
排出管路。
具体实施方式
[0026]以下将结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本专利技术的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本专利技术范围的限制，而只是为了说明本专利技术技术方案的实质精神。
[0027]为了克服现阶段从气田底层采气及向气田底层注入水时，分别需本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水合物的开采方法，其特征在于，所述方法包括：通过活塞泵的上下腔室同时实现将水合物的气液采出并将气液分离出的液体返排至更深地层。2.根据权利要求1所述的水合物的开采方法，其特征在于，通过所述活塞泵的上腔室吸入气液分离出的液体，并将该吸入的液体排出至更深的地层；通过所述活塞泵的下腔室吸入井下水合物，并将该水合物排至气液分离处；优选地，将所述活塞泵的吸入及排出均设置为单向流动。3.根据权利要求1或2所述的水合物的开采方法，其特征在于，将所述活塞泵的上腔室连接液体吸入管路和液体排出管路，所述液体吸入管路和液体排出管路均设置单向阀。4.根据权利要求1或2所述的水合物的开采方法，其特征在于，将所述活塞泵的下腔室连接水合物吸入管路和水合物排出管路，所述水合物吸入管路和水合物排出管路均设置单向阀。5.根据权利要求1或2所述的水合物的开采方法，其特征在于，当所述活塞泵在第一个冲程时活塞向上运动，所述活塞泵的下腔室将井下水合物采出，与此同时所述活塞泵的上腔室将分离后的液体返排至更深的地层；当所述活塞泵在第二个冲程时活塞向下运动，所述上腔室将气液分离出的液体吸入，所述下腔室将水合物排入气液分离组件中以进行气液分离。6.根据权利要求1或2所述的水合物的开采方法，其特征在于，通过活塞泵将水合物的气液吸入时，在所述活塞泵内对所述气液过滤后再将所述气液排出。7.根据权利要求6所述的水合物的开采方法，其特征在于，所述过滤包括粗滤和精滤；优选地，粗滤的网眼单孔直径为1.5mm
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3mm，精滤的网眼单孔直径为0.5mm
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【专利技术属性】
技术研发人员：段梦兰，张铎耀，郭放，冯玮，覃雯琪，陈长文，徐泽鑫，李昕虹，杨云超，
申请(专利权)人：中集海洋工程有限公司，
类型：发明
国别省市：