可燃冰开采方法技术

本申请提供了一种可燃冰开采方法，包括如下步骤：设备敷设：在作业区的可燃冰所在地层敷设水平井、温度传感器和压力传感器；开采作业：采用降压法开采作业区的可燃冰，监测作业区中可燃冰所在地层的地质变化；当开采作业达到设定条件时，停止开采作业；修复作业：向作业区的可燃冰所在地层注入地质修复气体，以作业区的可燃冰所在地层压力恢复。本申请可燃冰开采方法，通过降压法开采可燃冰，提升开采效率，降低失败风险；通在可燃冰所在地层敷设温度传感和压力传感器，并在开采作业的过程中，监测作业区中可燃冰所在地层的地质变化，以临控可燃冰所在地层状态，以便及时停止开采作业，并修复地质，以保护地质，提升安全性。提升安全性。提升安全性。

【技术实现步骤摘要】
可燃冰开采方法


[0001]本申请属于可燃冰开采
，更具体地说，是涉及一种可燃冰开采方法。

技术介绍

[0002]天然气水合物即可燃冰，是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质。天然气水合物具有赋存量大、分布范围广、能量密度高以及清洁燃烧的特性(燃烧产物为水和二氧化碳)，被认为是21世纪极具前景的替代能源，其研究与开发具有重要战略意义。近年来各国相继开展了天然气水合物试采工程，其主要开采方法包括降压法、注热法、注抑制剂法、二氧化碳置换法和固体流化法等。其中，降压法是试采应用较多的方法，使用降压法开采天然水合物过程中没有热量损失，不需要连续激发，成本较低，可行性较高。注热法则是通过向海底注入热流体，使海底水合物层温度升高从而到达到分解的目的。但在降压或注热过程中可能会因水合物大量分解导致地层失稳、变形、滑坡等，存在一定的安全隐患，特别是对弱胶结的水合物层(如我国南海水合物地层)。而相比于降压法，热刺激法等直接导致水合物的分解，CO2置换法可以同时实现CH4气体的产出和温室气体CO2的地质封存，且在开采过程中维持水合物储层稳定，具有环境和经济上的双重意义。目前CO2置换法已成功应用于美国阿拉斯加地区水合物试采，证实置换法在反应机理和实施技术方面都具有一定的可行性。从安全环保的角度上讲，置换法开采我国海域和陆域水合物将是一种不错的替代开采措施。
[0003]但我国天然气水合物晶体类型多样，水合物组分复杂，海域水合物储层温度偏高，这些都会对置换法产生较大的影响。由于在海底天然气水合物蕴含层中，固态水合物起胶结和骨架支持作用，分解水合物就会使得水合物储层坍塌，从而造成海底地层的失稳。我国南海的天然气水合物主要埋藏于北部从大陆架到深海之间较陡的坡上，天然气水合物开采所造成的地层松动极可能引发地质滑坡，严重影响海域内的通讯光缆、油气管线、油气平台和军事设施等的安全。虽然近年来CO2/N2置换开采在热力学可行性、动力学过程、微观反应机制等方面取得了很大的进步，但在实际应用中，仍面临着开采效率低，且面临较大的失败风险的问题。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种可燃冰开采方法，以解决现有技术中存在的可燃冰开采效率低且面临较大的失败风险的问题。
[0005]为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案是：提供一种可燃冰开采方法，包括如下步骤：
[0006]设备敷设：在作业区的可燃冰所在地层敷设水平井、温度传感器和压力传感器；
[0007]开采作业：采用降压法开采所述作业区的可燃冰，监测所述作业区中可燃冰所在地层的地质变化；当所述开采作业达到设定条件时，停止所述开采作业；
[0008]修复作业：向所述作业区的可燃冰所在地层注入地质修复气体，以所述作业区的
可燃冰所在地层压力恢复。
[0009]在一个可选实施例中，所述设定条件包括：
[0010]所述作业区的天然气产出率低于设定值；或者，
[0011]所述作业区中可燃冰所在地层中沉积物位移变化达到设定值；或者，
[0012]所述作业区中可燃冰所在地层压力下降达到设定值。
[0013]在一个可选实施例中，所述设备敷设步骤还包括向所述作业区的可燃冰所在地层敷设位移传感器。
[0014]在一个可选实施例中，所述设备敷设步骤还包括：在所述作业区的可燃冰所在地层敷设监测井，所述温度传感器、所述压力传感器及所述位移传感器置于所述监测井中。
[0015]在一个可选实施例中，所述监测井与所述水平井平行设置。
[0016]在一个可选实施例中，所述水平井包括水平采集井和水平注气井，所述水平采集井与所述水平注气井平行设置；
[0017]所述开采作业采用所述水平采集井开采所述作业区的可燃冰，所述修复作业采用所述水平注气井向所述作业区的可燃冰所在地层注入地质修复气体。
[0018]在一个可选实施例中，所述水平注气井位于所述水平采集井的下方。
[0019]在一个可选实施例中，当所述开采作业停止后，通过所述水平井向所述作业区的可燃冰所在地层注入地质修复气体。
[0020]在一个可选实施例中，所述地质修复气体为二氧化碳；或者，所述地质修复气体为氮气；或者，所述地质修复气体为二氧化碳与氮气的混合气体。
[0021]在一个可选实施例中，所述设备敷设步骤之前还包括区块划分：将可燃冰开采区域，根据勘探地质条件划分为多个所述作业区。
[0022]本申请实施例提供的可燃冰开采方法的有益效果在于：与现有技术相比，本申请可燃冰开采方法，通过降压法开采可燃冰，提升开采效率，降低失败风险；通在可燃冰所在地层敷设温度传感和压力传感器，并在开采作业的过程中，监测所述作业区中可燃冰所在地层的地质变化，以临控可燃冰所在地层状态，以便及时停止开采作业，并修复地质，以保护地质，提升安全性。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本申请实施例提供的可燃冰开采方法的流程示意图；
[0025]图2为本申请一实施例提供的设备敷设的结构示意图；
[0026]图3为本申请另一实施例提供的设备敷设的结构示意图。
[0027]其中，图中各附图主要标记：
[0028]11
‑
水平井；111
‑
水平采集井；112
‑
水平注气井；12
‑
监测井；13
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温度传感器；14
‑
压力传感器；15
‑
位移传感器。
具体实施方式
[0029]为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0030]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0031]此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
[0032]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可燃冰开采方法，其特征在于，包括如下步骤：设备敷设：在作业区的可燃冰所在地层敷设水平井、温度传感器和压力传感器；开采作业：采用降压法开采所述作业区的可燃冰，监测所述作业区中可燃冰所在地层的地质变化；当所述开采作业达到设定条件时，停止所述开采作业；修复作业：向所述作业区的可燃冰所在地层注入地质修复气体，以所述作业区的可燃冰所在地层压力恢复。2.如权利要求1所述的可燃冰开采方法，其特征在于，所述设定条件包括：所述作业区的天然气产出率低于设定值；或者，所述作业区中可燃冰所在地层中沉积物位移变化达到设定值；或者，所述作业区中可燃冰所在地层压力下降达到设定值。3.如权利要求1所述的可燃冰开采方法，其特征在于，所述设备敷设步骤还包括向所述作业区的可燃冰所在地层敷设位移传感器。4.如权利要求3所述的可燃冰开采方法，其特征在于，所述设备敷设步骤还包括：在所述作业区的可燃冰所在地层敷设监测井，所述温度传感器、所述压力传感器及所述位移传感器置于所述监测井中。5.如权利要求4所述的可燃冰开采方法，其特征在于，所述监测井与所述水平井平行设置。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈道毅，牛梦雅，吴国钟，殷振元，孙漪霏，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：