[发明专利]一种开采海洋天然气水合物的方法与装置

权利要求书

1.一种开采海洋天然气水合物的方法，其特征在于：

(1)构筑安全井组，该井组由观察井和加固井组成；观察井用以收集海底信息，实时检测地层动态；加固井用于向地层中注入固化剂，以固结地层，安全井组统一使用海底安全监控平台操作；

(2)构筑开发井组，该井组由注入井和收集井组成；由注入井向天然气水合物储层注入溶解剂形成稳定的天然气溶液，溶液扩散进入收集井，经处理后产出天然气，开发井组统一由天然气开采平台操作；

(3)建设海底集输气系统，该系统由集气站和海底管道组成，负责将开采平台产出的天然气输送到陆地上的处理和使用终端；

溶解剂为淡水、净化后的海水或化学剂；

固化剂为水泥或其他类似属性的物质。

2.根据权利要求1所述的开采海洋天然气水合物的方法，其特征在于：步骤(1)中的加固井，井筒由悬挂段、剪切接头和口袋段三部分组成，全井密闭，内部充满有一定内压的固化剂，剪切接头位于地层薄弱区域。

3.根据权利要求1所述的开采海洋天然气水合物的方法，其特征在于：步骤(2)中的注入井为水平井，水平段位于天然气水合物储层底部，采用裸眼或筛管完井方式；注入井不断向储层中注入溶解剂，溶解剂与气水合物形成稳定溶液。

4.根据权利要求1所述的开采海洋天然气水合物的方法，其特征在于：步骤(2)中的溶液密度比相同条件下的孔隙水密度小。

5.根据权利要求1所述的开采海洋天然气水合物的方法，其特征在于：步骤(2)中的收集井为丛式井，井眼为直井或定向井，收集井覆盖区域大于注入井控制区域；收集井不断由地层中吸入流体并输送至开采平台。

6.根据权利要求1所述的开采海洋天然气水合物的方法，其特征在于：所述的溶解剂可回收返回注入井重新使用。

7.一种权利要求1所述的开采海洋天然气水合物的装置，由加固井，观察井，丛式收集井，注入井，深海天然气集输管道，海底安全监控平台，浮动式天然气水合物开采平台，固定式天然气水合物开采平台，近海天然气集输管道构成；其特征在于：加固井和观察井位于大洋底部，加固井上部为悬挂段，下部为口袋段，中间由剪切接头连接，其内部存有足量固化剂，口袋段位于天然气水合物储层处，剪切接头位于地层结构松散处，加固井与输入管连接，输入管与海底安全监控平台连接；观察井分布在加固井周围，与安全监控平台相连，收集海底动态数据；收集井和注入井位于观察井和加固井附近；注入井的水平段位于天然气水合物储层的底部，采用裸眼或筛管完井方式，其垂直段与输入管连接；收集井位于注入井上方，为丛式井，井筒全部或部分为直井，所有井口置于同一个浮动式天然气水合物开采平台或固定式天然气水合物开采平台上，由输送管道与深海天然气集输管道和近海天然气集输管道连接，收集井覆盖区域面积与注入井控制体积相匹配；深海天然气集输管道和近海天然气集输管道与集气站连接，集气站通过海底集输管道与陆地上的用户连接。