CN101864937A - 利用地热开采海洋天然气水合物工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用地热开采海洋天然气水合物的工艺，包括有以下步骤：1)先往目标热岩层打分支井；2)利用套管穿过天然气水合物藏，往目标热岩层打定向井，对经过天然气水合物藏的套管进行射孔，然后封住井口；3)用泵将海水压入目标热岩层，海水经热交换加热后被压入定向井中，在套管的射孔处流入天然气水合物藏的区域，得到分解后的天然气水合物和冷却的海水；4)将天然气水合物以及冷却的海水经气液回收管输送到海面，在出口处用分离，收集天然气。本发明的有益效果在于：极大地减少开采过程中的注热成本，能使开采过程持续发展，对环境破坏和污染小，开采过程中的各项技术要求可以参考在现有石油开采工艺，降低了开采工艺实现的难度。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用地热开采海洋天然气水合物的工艺。
背景技术
近一个世纪以来，石油和煤等传统能源以消耗殆尽，然而人们对能源的需求却有增无减。天然气水合物因其储量巨大、能量密度高、分布广、规模大等特点，被认为是21世纪最理想的替代能源。但只有解决了其开采问题，天然气水合物才能成为一种真正的能源。经过长期的研究，业界提出了三中较典型的传统开采方式：热激发法、减压法和化学抑制剂注入法，然而这些开采方式都存在一些不能满足商业开采的缺陷。热激发法效率低，且加热区域小，能源消耗大；对于减压法，只有当天然气水合物藏位于温压平衡边界附近时才具有经济可行性，由于天然气水合分解具有自保护性，减压法分解一段时间后速度减慢甚至停止分解；化学抑制剂注入法对天然气水合物层的作用缓慢，而且所需的化学试剂费用很高，还会带来一些不良环境问题，研究表明我国南海海底天然气水合物和地热资源都十分丰富，如何合理有效开发此类资源，成为研究人员关注的焦点。
发明内容
本发明所要解决的问题是针对上述现有技术提出一种利用地热开采海洋天然气水合物的工艺，节约能源，且对环境的破坏性小，可行性强。
本发明为解决上述提出的问题所采用的解决方案为：利用地热开采海洋天然气水合物的工艺，其特征在于包括有以下步骤：
1)先往目标热岩层打分支井：使用水力压裂法，使目标热岩层区域形成相互连通的岩石裂隙；
2)利用套管穿过天然气水合物藏，往目标热岩层打定向井，对经过天然气水合物藏的套管进行射孔，然后封住井口；
3)用泵将海水压入目标热岩层，海水经热交换加热后被压入定向井中，在套管的射孔处流入天然气水合物藏的区域，为天然气水合物的分解提供热海水，得到分解后的天然气水合物和冷却的海水；
4)将步骤3)得到的分解后的天然气水合物以及冷却的海水经气液回收管输送到海面，在出口处用气液分离器分离，收集天然气。
按上述方案，所述的定向井为3-5口。
按上述方案，所述的定向井的底端用割缝套管套连，以保护井壁。
本发明的有益效果在于：
海底赋存有丰富的天然气水合物资源，同时海底深处也有大量的地热资源。利用海底自身的地热资源来开采天然气水合物，可以极大地减少开采过程中的注热成本，能使开采过程持续发展，对环境破坏和污染小，开采过程中的各项技术要求可以参考在现有石油开采工艺，降低了开采工艺实现的难度。
附图说明
图1是本发明的利用地热开采海洋天然气水合物工艺示意图。
具体实施方式
下面结合附图通过实施例进一步详细介绍本发明，但是实施例不会构成对本发明的限制。
如图1所示，先往目标热岩层6打分支井8，使用石油开采中常用的水力压裂法，使目标岩层区域形成大量相互连通的岩石裂隙，创造流体自由循环流动的通道，加大热交换面，获得良好的热交换效果，为热激发法提供充足的热海水，然后利用套管4穿过天然气水合物藏3，往目标热岩层打三口定向井5(井底端可用割缝套管套连以保护井壁)，再对经过天然气水合物藏的套管进行射孔，然后封住井口9。用泵1将海水通过海水注入管7压入目标热岩层，海水经热交换加热后被压入定向井5中，在射孔10处流入天然气水合物藏区域，为天然气水合物的分解提供源源不断的热海水，分解后的天然气以及冷却的海水经气液回收管输送到海面，在出口处用气液分离器2分开气体和液体，收集天然气，冷海水直接排入海中。
本工艺所用装置主要包括(1)注水泵、(2)海水注入管、(3)热海水输入管、(4)气液回收管、(5)气液分离器等组成。
(1)注水泵
注水泵直接抽海水泵入海水注入管内，并提供一定压力满足海水在系统内循环需要。
(2)海水注入管
海水注入管的主要作用是往目标热岩层中注入海水，使海水在岩石裂隙中循环加热。
(3)热海水输入管
在目标热岩层岩石裂隙中被加热的海水在压力的作用下流入热海水输入管(即定向井)，然后在套管的射孔处，热海水流入天然气水合物藏区域；
(4)气液回收管
经热海水加热分解生成的天然气和水以及被冷却的海水经气液回收管被抽取到海面工作平台；
(5)气液分离器
被抽取到海面工作平台的气液混合物经气液分离器分离成天然气和海水。
Claims (3)
1.利用地热开采海洋天然气水合物的工艺，其特征在于包括有以下步骤：
1)先往目标热岩层打分支井：使用水力压裂法，使目标热岩层区域形成相互连通的岩石裂隙；
2)利用套管穿过天然气水合物藏，往目标热岩层打定向井，对经过天然气水合物藏的套管进行射孔，然后封住井口；
3)用泵将海水压入目标热岩层，海水经热交换加热后被压入定向井中，在套管的射孔处流入天然气水合物藏的区域，为天然气水合物的分解提供热海水，得到分解后的天然气水合物和冷却的海水；
4)将步骤3)得到的分解后的天然气水合物以及冷却的海水经气液回收管输送到海面，在出口处用气液分离器分离，收集天然气。
2.按权利要求1所述的利用地热开采海洋天然气水合物的工艺，其特征在于所述的定向井为3-5口。
3.按权利要求1或2所述的利用地热开采海洋天然气水合物的工艺，其特征在于所述的定向井的底端用割缝套管套连，以保护井壁。
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|---|---|
| CN (1) | CN101864937A (zh) |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102322245A (zh) * | 2011-05-26 | 2012-01-18 | 上海交通大学 | 天然气水合物开采装置 |
| CN102322250A (zh) * | 2011-08-18 | 2012-01-18 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种注气辅助电加热油页岩原位开采模拟装置及系统 |
| CN102704902A (zh) * | 2012-05-30 | 2012-10-03 | 中国石油大学(华东) | 一种天然气水合物的开采方法 |
| CN103046930A (zh) * | 2013-01-15 | 2013-04-17 | 中国科学院力学研究所 | 一种绞吸式水合物开采装置及开采方法 |
| CN103206199A (zh) * | 2013-04-15 | 2013-07-17 | 中国石油大学(华东) | 热流体压裂开采天然气水合物装置及方法 |
| WO2013120260A1 (zh) * | 2012-02-15 | 2013-08-22 | 四川宏华石油设备有限公司 | 一种页岩气作业方法 |
| CN104806205A (zh) * | 2015-05-12 | 2015-07-29 | 吉林大学 | 一种陆域天然气水合物开采的方法 |
| CN105003237A (zh) * | 2015-06-11 | 2015-10-28 | 中国石油大学(华东) | 地热开采天然气水合物与co2废气回注处理一体化的装置及方法 |
| CN105275436A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-01-27 | 青岛海洋地质研究所 | 一种天然气获取装置和方法 |
| CN106884628A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-06-23 | 中国石油大学(华东) | 联合地热和co2置换开采海域天然气水合物方法及系统 |
| CN106948795A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-07-14 | 中国石油大学(北京) | 一种多分支水平井闭式循环开发水热型地热的方法 |
| CN107143313A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-09-08 | 中国石油大学(华东) | 一种注水同时开发地热能和水合物藏的井结构设计与方法 |
| CN107178344A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-09-19 | 中国石油大学(华东) | 一种注入co2动用地热能开发天然气水合物藏的方法 |
| CN107269254A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-10-20 | 中国石油大学(华东) | 一种利用地压型地热能开采海底水合物的井组结构和方法 |
| CN108005626A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-05-08 | 华南理工大学 | 一种基于热管技术的天然气水合物开采装置及方法 |
| CN108035699A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-05-15 | 华南理工大学 | 一种利用海底地热能原位开采天然气水合物的系统及方法 |
| CN109184626A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-01-11 | 西南石油大学 | 一种天然气水合物高效率开采方法 |
| CN110344801A (zh) * | 2018-04-03 | 2019-10-18 | 齐鲁工业大学 | 用于可燃冰开采的压裂作业方法、开采方法和开采系统 |
| CN110805412A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-02-18 | 东北石油大学 | 一种干热岩层与水合物储层联合开采方法 |
| CN111271035A (zh) * | 2020-02-13 | 2020-06-12 | 中国石油大学(华东) | 天然气水合物开采井结构 |
| CN112160732A (zh) * | 2020-10-24 | 2021-01-01 | 东北石油大学 | 一种开采成岩水合物的方法及气水分离器 |
| CN112392445A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-02-23 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种水合物藏与常规油气藏联合开采系统及方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4262747A (en) * | 1979-02-26 | 1981-04-21 | Elliott Guy R B | In situ recovery of gaseous hydrocarbons and steam |
| CN1786416A (zh) * | 2005-12-22 | 2006-06-14 | 中国石油大学(华东) | 深部地热水循环开采海底水合物的方法 |
| WO2009016948A1 (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-05 | Japan Drilling Co., Ltd. | メタンハイドレートの分解促進およびメタンガス採取システム |
-
2010
- 2010-05-11 CN CN201010175633A patent/CN101864937A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4262747A (en) * | 1979-02-26 | 1981-04-21 | Elliott Guy R B | In situ recovery of gaseous hydrocarbons and steam |
| CN1786416A (zh) * | 2005-12-22 | 2006-06-14 | 中国石油大学(华东) | 深部地热水循环开采海底水合物的方法 |
| WO2009016948A1 (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-05 | Japan Drilling Co., Ltd. | メタンハイドレートの分解促進およびメタンガス採取システム |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 宁伏龙等: "利用地热开采海底天然气水合物", 《天然气工业》, vol. 26, no. 12, 25 December 2006 (2006-12-25), pages 136 - 139 * |
Cited By (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102322245A (zh) * | 2011-05-26 | 2012-01-18 | 上海交通大学 | 天然气水合物开采装置 |
| CN102322245B (zh) * | 2011-05-26 | 2013-11-06 | 上海交通大学 | 天然气水合物开采装置 |
| CN102322250A (zh) * | 2011-08-18 | 2012-01-18 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种注气辅助电加热油页岩原位开采模拟装置及系统 |
| US9016378B2 (en) | 2012-02-15 | 2015-04-28 | Sichuan Honghua Petroleum Equipment Co. Ltd. | Shale gas operation method |
| WO2013120260A1 (zh) * | 2012-02-15 | 2013-08-22 | 四川宏华石油设备有限公司 | 一种页岩气作业方法 |
| CN102704902A (zh) * | 2012-05-30 | 2012-10-03 | 中国石油大学(华东) | 一种天然气水合物的开采方法 |
| CN102704902B (zh) * | 2012-05-30 | 2013-04-10 | 中国石油大学(华东) | 一种天然气水合物的开采方法 |
| CN103046930A (zh) * | 2013-01-15 | 2013-04-17 | 中国科学院力学研究所 | 一种绞吸式水合物开采装置及开采方法 |
| CN103046930B (zh) * | 2013-01-15 | 2015-05-13 | 中国科学院力学研究所 | 一种绞吸式水合物开采装置及开采方法 |
| CN103206199B (zh) * | 2013-04-15 | 2014-07-23 | 中国石油大学(华东) | 热流体压裂开采天然气水合物装置及方法 |
| CN103206199A (zh) * | 2013-04-15 | 2013-07-17 | 中国石油大学(华东) | 热流体压裂开采天然气水合物装置及方法 |
| CN104806205A (zh) * | 2015-05-12 | 2015-07-29 | 吉林大学 | 一种陆域天然气水合物开采的方法 |
| CN105003237A (zh) * | 2015-06-11 | 2015-10-28 | 中国石油大学(华东) | 地热开采天然气水合物与co2废气回注处理一体化的装置及方法 |
| CN105275436A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-01-27 | 青岛海洋地质研究所 | 一种天然气获取装置和方法 |
| CN106884628A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-06-23 | 中国石油大学(华东) | 联合地热和co2置换开采海域天然气水合物方法及系统 |
| US10401056B2 (en) | 2017-03-30 | 2019-09-03 | China University Of Petroleum-Beijing | Hydrothermal geothermal development method of multilateral well closed circulation |
| CN106948795A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-07-14 | 中国石油大学(北京) | 一种多分支水平井闭式循环开发水热型地热的方法 |
| CN107143313A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-09-08 | 中国石油大学(华东) | 一种注水同时开发地热能和水合物藏的井结构设计与方法 |
| CN107178344A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-09-19 | 中国石油大学(华东) | 一种注入co2动用地热能开发天然气水合物藏的方法 |
| CN107143313B (zh) * | 2017-07-14 | 2018-11-16 | 中国石油大学(华东) | 一种注水同时开发地热能和水合物藏的井结构设计与方法 |
| CN107269254A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-10-20 | 中国石油大学(华东) | 一种利用地压型地热能开采海底水合物的井组结构和方法 |
| CN108005626A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-05-08 | 华南理工大学 | 一种基于热管技术的天然气水合物开采装置及方法 |
| CN108035699A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-05-15 | 华南理工大学 | 一种利用海底地热能原位开采天然气水合物的系统及方法 |
| CN110344801A (zh) * | 2018-04-03 | 2019-10-18 | 齐鲁工业大学 | 用于可燃冰开采的压裂作业方法、开采方法和开采系统 |
| CN109184626A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-01-11 | 西南石油大学 | 一种天然气水合物高效率开采方法 |
| CN110805412A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-02-18 | 东北石油大学 | 一种干热岩层与水合物储层联合开采方法 |
| CN111271035A (zh) * | 2020-02-13 | 2020-06-12 | 中国石油大学(华东) | 天然气水合物开采井结构 |
| CN111271035B (zh) * | 2020-02-13 | 2021-10-26 | 中国石油大学(华东) | 天然气水合物开采井结构 |
| US11401785B2 (en) | 2020-02-13 | 2022-08-02 | China University Of Petroleum (East China) | Well structure for natural gas hydrate production |
| CN112160732A (zh) * | 2020-10-24 | 2021-01-01 | 东北石油大学 | 一种开采成岩水合物的方法及气水分离器 |
| CN112392445A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-02-23 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种水合物藏与常规油气藏联合开采系统及方法 |
| CN112392445B (zh) * | 2020-11-09 | 2022-05-17 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种水合物藏与常规油气藏联合开采系统及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20101020 |