天然气水合物井下开采装置以及方法制造方法及图纸

一种天然气水合物井下开采装置以及方法。开采装置包括钻采系统和分离系统两部分；分离系统上端配备有电机、泵和管线，用于将海水注入到钻采系统所在的水合物开采层；钻采系统包括水射流和钻头，用于将天然气水合物和岩石杂质变成固态流化状，包括前后液压模块和伸缩模块，用于实现移动，包括混合液举升模块，用于举升天然气水合物颗粒状、泥沙和水的混合液流入到旋流器中，混合液经过旋流器的螺旋流道变成旋流状态，密度较大的泥沙从底流口流出，经过螺杆泵增压后向开采层注回，密度较小的天然气水合物颗粒从溢流口流出，经过螺杆泵增压后流向地面。能够实现多方位角度开采和高精度的天然气水合物分离，可节约开采成本，延长开采周期。期。

【技术实现步骤摘要】
天然气水合物井下开采装置以及方法


[0001]本专利技术涉及一种应用于天然气水合物开采中的装置以及方法。

技术介绍

[0002]天然气水合物，即可燃冰，是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，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，主要坐落在大约300
‑
500m厚的沉积物中。因其能量密度高、燃烧污染小、分布广、储量大，故被誉为“未来能源”。由于海底的特殊、复杂的环境，且天然气水合物分解的甲烷气体是强温室气体，天然气水合物的开采路径和方法处于探究和试验阶段。
[0003]传统的开采方法有热激发开采法、减压开采法和化学试剂注入开采法。前二者均是利用天然气水合物特殊的存在条件，即低温高压的环境，破坏这一环境，天然气水合物就会分解出大量的甲烷和水。化学试剂注入开采法是向天然气水合物层注入某些试剂，与天然气水合物发生反应，促使其分解出甲烷。新型开采方法包括CO2置换法和固体开采法，置换法的原理是向天然气水合物层注入CO2，在低温高压的环境下会形成CO2并释放出热量使得天然气水合物分解。以上四种方法都属于甲烷气体释放开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于天然气水合物井下开采中的钻采系统，包括钻头模块（1），其特征在于：所述钻采系统还包括水射流模块（2）、前液压模块（3）、伸缩模块（4）、后液压模块（5）以及混合液举升模块（6）；所述钻头模块（1）包括钻头（101）、金刚石（102）、钻头电机（103）、钻头传动杆（104）、钻头密封轴承（105）以及钻头电机固定支座（106）；金刚石（102）嵌在钻头（101）表面，用于破碎天然气水合物和岩石杂质；钻头传动杆（104）右端与钻头（101）连接，左端与电机（103）连接；钻头密封轴承（105）位于钻头传动杆（104）与钻采系统套管（11）之间，用于密封和支撑；钻头电机固定支座（106）用于将钻头电机（103）固定在钻采系统套管（11）的内部；所述水射流模块（2），位于钻头模块（1）的左端，包括射流电机（201）、射流泵（202）、射流喷头（203）、射流电机支座（204）以及射流泵支座（205）；射流喷头（203）嵌在钻采系统套管（11）内，射流电机支座（204）和射流泵支座（205）分别用于将射流电机（201）和射流泵（202）固定在钻采系统套管(11)内部；所述前液压模块（3），位于水射流模块（2）的左端，包括前液压电机（301）、前液压传动杆（302）、前液压缸（303）、前液压活塞（304）、前液压负载（305）、前液压缸固定支座（306）以及前液压电机固定支座（307）；前液压缸（303）上端嵌在钻采系统套管（11）内部，前液压传动杆（302）由两根螺纹杆组成，通过螺旋与螺纹牙面旋合将回转运动转化为直线运动，其右端与前液压活塞（304）连接，左端与前液压电机（301）连接；前液压电机固定支座（307）和前液压缸固定支座（306）分别将前液压电机（301）和前液压缸（303）固定在钻采系统套管（11）内部；所述伸缩模块（4），位于所述前液压模块左端，包括伸缩模块电机（401）、伸缩模块传动杆（402）、伸缩模块活塞（403）、伸缩模块液压缸（404）、伸缩模块负载（405）、伸缩模块液压缸固定支座（406）以及伸缩模块电机固定支座（407）；伸缩模块负载（404）前端与前液压模块（3）左端相连；伸缩模块传动杆（402）由两根螺纹杆组成，通过螺旋与螺纹牙面旋合将回转运动转化为直线运动，其右端与伸缩模块活塞（403）连接，左端与伸缩模块电机（401）连接；伸缩模块液压缸固定支座（406）和伸缩模块电机固定支座（407）分别用于将伸缩模块液压缸（404）和伸缩模块电机（401）固定在钻采系统套管（11）内部；所述后液压模块（5），位于伸缩模块（4）的左端，包括后液压电机（501）、后液压传动杆（502）、后液压缸（503）、后液压活塞（504）、后液压负载（505）、后液压缸固定支座（506）以及后液压电机固定支座（507）；后液压缸（503）上端嵌在钻采系统套管（11）内部，后液压传动杆（502）是由两根螺纹杆组成，通过螺旋与螺纹牙面旋合将回转运动转化为直线运动，其右端与后液压活塞（504）连接，左端与后液压电机（501）连接；后液压电机固定支座（507）和后液压缸固定支座（506）分别用于将后液压电机（501）和后液压缸（503）固定在钻采系统套管（11）内部；所述混合液举升模块（6），位于后液压模块（5）的左端，包括混合液举升电机（601）、混合液举升泵（602）、混合液举升管线（603）、混合液举升泵固定支座（604）、混合液举升电机固定支座（605）以及混合液入口（606）；混合液入口（606）与混合液举升泵（602）上端联通，混合液举升管线（603）与混合液举升泵（602）右端联通，混合液举升管线（603）用于经过底流模块（9）和旋流器模块（7）与轴向入口联通；混合液举升泵固定支座（604）和混合液举升电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，蒋明虎，裴金源，李泓锦，赵原野，王贺，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：