一种可燃冰开采的方法技术

本发明专利技术公开一种可燃冰开采的方法，属于可燃冰开采技术领域。目的是提供一种用于开采厚度较大的可燃冰层中天然气的方法，开采效率高、成本低、对地质结构影响小。技术方案是提供一种可燃冰开采的方法，包括以下步骤：步骤1，选井，对可燃冰层的厚度进行勘测，选取一个可燃冰层厚度大于5m的区域作为开采区域；步骤2，钻井；步骤3，固井；步骤4，开采。开采。

【技术实现步骤摘要】
一种可燃冰开采的方法


[0001]本专利技术属于可燃冰开采
，涉及一种可燃冰开采的方法。

技术介绍

[0002]可燃冰又称“天然气水化合物”，是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物 质，因其外观像冰，遇火即燃，因此被称为“可燃冰”、“固体瓦斯”和“气冰”。天然气 水合物分布于深海或陆域永久冻土中，其燃烧后仅生成少量的二氧化碳和水，污染远小于煤、 石油等，且储量巨大，因此被国际公认为石油等的接替能源。
[0003]天然气水合物在自然界广泛分布在大陆、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起 处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境。储量比地球上石油的总储量还大几百倍。 2009年夏，在祁连山南缘，一簇火苗的燃烧，成为令人振奋的消息：中国成为世界上第一个 在中低纬度冻土区发现“可燃冰”的国家。据专家们估计，中国“可燃冰”的资源储量为803.44 亿吨油当量，接近于我国常规石油资源量，约是中国常规天然气资源量的两倍。据国土资源 部专家估计，中国陆域“可燃冰”远景资源量至少有350亿吨油当量，可供中国使用近90年。
[0004]在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：
[0005]1、开采可燃冰存在诸多困难，全世界都进行了这方面的研究，但一直没有好的方法，现 有的开采方法都比较复杂、成本高、缺乏可控性和可操作性，无法投入商业运营；
[0006]2、对厚度较大的可燃冰层进行开采时，采用常规的开采方法存在开采效率低、成本高、 对地质结构影响大等诸多问题。

技术实现思路

[0007]鉴于此，本专利技术目的在于提供一种可燃冰开采的方法，适用于开采厚度较大的可燃冰层， 开采效率高、成本低、对地质结构影响小。
[0008]专利技术人通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，为解决以上 技术问题，本专利技术提供的技术方案是，提供一种可燃冰开采的方法，包括以下步骤：
[0009]步骤1，选井，对可燃冰层的厚度进行勘测，选取一个可燃冰层厚度大于5m的区域作为 开采区域；
[0010]步骤2，钻井，在开采区域上方垂直向下打至少一口第一竖直井通向可燃冰层，在第一 竖直井的前后左右四个方向分别打一口第一水平井，在每口第一水平井上分别打一口向下的 第二竖直井，然后在每口第二竖直井的前后左右四个方向分别打一口第二水平井，按此规律 依次打井，每口第n竖直井的前后左右四个方向分别打一口第n水平井，每口第n水平井上 分别打一口向下的第n+1竖直井，每口第n+1竖直井的前后左右四个方向分别打一口第n+1 水平井，直至第n+1水平井位于可燃冰层底部；
[0011]步骤3，固井，在所述步骤2钻好的井中布设油管至第一竖直井外，然后在第一竖直井 中布设套管至第一竖直井外，所述油管的管径大小小于套管的管径大小，所述部分油管
与套 管重叠布置，所述远离第一竖直井的油管的一端外壁面与远离第一竖直井的套管的一端内壁 面固定连接；
[0012]步骤4，开采，所述位于第一竖直井外的套管上设有放空阀，所述油管旁设有空气压缩 机，所述油管与空气压缩机连接，所述油管与空气压缩机之间设有加热装置，通过加热装置 将井中的空气加热到至少1000℃，然后启动空气压缩机，将可燃冰层融化后得到的天然气开 采出来。
[0013]根据本专利技术一种可燃冰开采的方法的一个具体实施方式，所述第一水平井位于第一竖直 井底部，所述第二水平井位于第二竖直井底部，按此规律，所述第n+1水平井位于第n+1竖 直井底部。
[0014]根据本专利技术一种可燃冰开采的方法的一个优选实施方式，所述第二竖直井位于第一水平 井远离与第一竖直井相连接的一端上，按此规律，所述第n+1竖直井位于第n水平井远离与 第n竖直井相连接的一端上。
[0015]根据本专利技术一种可燃冰开采的方法的一个进一步的实施方式，除第一竖直井外，每口竖 直井的深度均为5m～7m。
[0016]根据本专利技术一种可燃冰开采的方法的一个进一步的实施方式，所述每口水平井的长度均 为3m～5m。
[0017]根据本专利技术一种可燃冰开采的方法的一个进一步的实施方式，所述套管上设有压力表。
[0018]根据本专利技术一种可燃冰开采的方法的一个进一步的实施方式，所述油管和空气压缩机之 间安装有流量计。
[0019]根据本专利技术一种可燃冰开采的方法的一个进一步的实施方式，所述加热装置将井中的空 气加热至1000℃～2000℃。
[0020]根据本专利技术一种可燃冰开采的方法的一个进一步的实施方式，所述油管靠近第n+1水平 井的一端离第n+1水平井2m～3m远。
[0021]根据本专利技术一种可燃冰开采的方法的一个进一步的实施方式，所述油管为2～3寸油管， 所述套管为5寸套管，所述套管长度为5m～7m。
[0022]与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点：
[0023]a)采用本专利技术进行陆地可燃冰的开采工作，在选井时，先对可燃冰层的厚度进行勘 测，选取一个可燃冰层厚度大于5m的区域作为开采区域，本专利技术适用于开采可 燃冰冰层厚度大于5m区域，进行钻井工作时，在开采区域上方垂直向下打至少 一口第一竖直井通向可燃冰层，在第一竖直井的前后左右四个方向分别打一口第 一水平井，在每口第一水平井上分别打一口向下的第二竖直井，然后在每口第二 竖直井的前后左右四个方向分别打一口第二水平井，按此规律依次打井，每口第 n竖直井的前后左右四个方向分别打一口第n水平井，每口第n水平井上分别打 一口向下的第n+1竖直井，每口第n+1竖直井的前后左右四个方向分别打一口第 n+1水平井，直至第n+1水平井位于可燃冰层底部，这样在地质结构上层区域中 只需要打一口第一竖直井即可，在可燃冰层中进行相应的扩井工作，直至可燃冰 层底部，一口井相当于多口井进行开采，开采效率高，对地质结构影响小，并且 降低了钻井成本；然后进行固井工作，在钻好的井中布设油管至第一竖直井外， 然后在第一竖直井中布设套管至第一竖直井外，油管的管径大小小于套管的管径 大小，部分油管与套管重
叠布置，远离第一竖直井的油管的一端外壁面与远离第 一竖直井的套管的一端内壁面固定连接，采用油管和套管的设置，油管用于采集 天然气，套管用于固定油管，整体结构简单稳固，便于设置；进行开采工作时， 位于第一竖直井外的套管上设有放空阀，能够将油管和套管之间的岩石碎屑喷出 来，另外还能够在非工作状态下或其它紧急状态下释放井中的气体，减缓井中的 压力，避免发生其它意外，油管旁设有空气压缩机，油管与空气压缩机连接，油 管与空气压缩机之间设有加热装置，通过加热装置将井中的空气加热到至少 1000℃，然后启动空气压缩机，将可燃冰层融化后得到的天然气开采出来，开采 方式简单高效，可靠安全。
[0024]b)本专利技术采用第一水平井位于第一竖直井底部，第二水平井位于第二竖直井底部， 按此规律，第n+1水平井位于第n+1竖直井底部的设置方式，能够提高本专利技术开 采可燃冰的效率。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可燃冰开采的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，选井，对可燃冰层的厚度进行勘测，选取一个可燃冰层厚度大于5m的区域作为开采区域；步骤2，钻井，在开采区域上方垂直向下打至少一口第一竖直井通向可燃冰层，在第一竖直井的前后左右四个方向分别打一口第一水平井，在每口第一水平井上分别打一口向下的第二竖直井，然后在每口第二竖直井的前后左右四个方向分别打一口第二水平井，按此规律依次打井，每口第n竖直井的前后左右四个方向分别打一口第n水平井，每口第n水平井上分别打一口向下的第n+1竖直井，每口第n+1竖直井的前后左右四个方向分别打一口第n+1水平井，直至第n+1水平井位于可燃冰层底部；步骤3，固井，在所述步骤2钻好的井中布设油管至第一竖直井外，然后在第一竖直井中布设套管至第一竖直井外，所述油管的管径大小小于套管的管径大小，所述部分油管与套管重叠布置，所述远离第一竖直井的油管的一端外壁面与远离第一竖直井的套管的一端内壁面固定连接；步骤4，开采，所述位于第一竖直井外的套管上设有放空阀，所述油管旁设有空气压缩机，所述油管与空气压缩机连接，所述油管与空气压缩机之间设有加热装置，通过加热装置将井中的空气加热到至少1000℃，然后启动空气压缩机，将可燃冰层融化后得到的天然气开采出来。2.根据权利要求1所...

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