[发明专利]热流体压裂开采天然气水合物装置及方法

权利要求书

1.一种热流体压裂开采天然气水合物装置，包括压裂液注入系统、天然气开采系统和井眼系统；其特征在于：三通阀门的三个端口分别通过管线与压裂液注入系统、天然气开采系统、井眼系统连接；压裂液注入系统用于提供高压热流体压裂液；天然气开采系统实现水合物的降压开采；井眼系统用于打开水合物储层；三通阀门用于改变介质流向。

2.根据权利要求1所述的热流体压裂开采天然气水合物装置，其特征在于：压裂液注入系统包括第一储液罐、增压泵、加热系统、液体流量计，第一储液罐、增压泵、加热系统、液体流量计通过管线连接。

3.根据权利要求1-2所述的热流体压裂开采天然气水合物装置，其特征在于：天然气开采系统包括卸压装置、气液分离灌、气体流量计、输气管线和第二储液罐；卸压装置通过管线与气液分离罐连接；气液分离灌的出气口通过气体流量计与输气管线连接，气液分离灌的出液口与第二储液罐连接。

4.根据权利要求1-3所述的热流体压裂开采天然气水合物装置，其特征在于：井眼系统包括压裂管柱、井筒和井口装置；压裂管柱通过井口装置固定在井筒内。

5.根据权利要求1-4所述的热流体压裂开采天然气水合物装置，其特征在于：三通阀门的一端通过管线与压裂液注入系统的液体流量计连接，一端通过管线与天然气开采系统的卸压装置连接，一端通过管线与井眼系统的温度计连接，三通阀门与井口连接的管线上设有温度计、压力计。

6.根据权利要求1-5所述的热流体压裂开采天然气水合物装置，其特征在于：热流体介质为水或化学药剂，化学药剂为水合物抑制剂。

7.一种热流体压裂开采天然气水合物方法，采用权利要求1-6所述的热流体压裂开采天然气水合物装置，其特征在于：

(1)、建立热流体压裂开采天然气水合物的井筒；

(2)、装配热流体压裂开采天然气水合物的装置；

(3)、实施天然气水合物的热流体压裂开采。

8.根据权利要求7所述的热流体压裂开采天然气水合物方法，其特征是，建立热流体压裂开采天然气水合物的井眼的方法为：在天然气水合物藏区域钻垂直井眼，在钻至水合物储层上方时，停钻下入套管固井，而后钻穿水合物储层，裸眼完井。

9.根据权利要求7-8所述的热流体压裂开采天然气水合物方法，其特征是，装配热流体压裂开采天然气水合物的装置的方法为：①装配压裂液注入系统：把第一储液罐、增压泵、加热系统、液体流量计依次通过管线连接；

②装配天然气开采系统：把卸压装置通过管线与气液分离罐连接；把气液分离灌的出气口通过气体流量计与输气管线连接、出液口与第二储液罐连接；

③装配井眼系统：压裂管柱通过井口装置固定在井筒内，并通过封隔器坐封；

④把三通阀门的三个端口通过管线分别与液体流量计、卸压装置、井口装置相连，在三通阀门与井口装置相连的管线上设置温度计和压力计。

10.根据权利要求7-9所述的热流体压裂开采天然气水合物方法，其特征是，实施天然气水合物的热流体压裂开采的方法为： 

①调节三通阀门，转到压裂液注入系统，通过压裂液注入系统的增压泵和加热系统产生高压热流体，并沿压裂管柱注入井眼内；

②通过压裂液注入系统的增压泵和液体流量计分别控制注入热流体的压力和流量，在裸眼井段产生水力压裂裂缝；

③关井若干天，使注入的热流体与水合物储层进行充分的热交换，促使近缝储层的水合物分解；

④进行水合物的降压开采：调节三通阀门，转到天然气开采系统，通过卸压装置卸压，在地层压力的作用下，水合物储层分解产生的天然气和水流经裂缝沿井眼内的压裂管柱回流至地面，通过气液分离罐进行分离，产出水进入第二储液罐，产出气进入输气管线；

⑤通过天然气开采系统的气体流量计确定产量降低比较低的值时，停止开采；调节三通阀门，转到压裂液注入系统，重新向裂缝内注入热水，关井若干天，再次开采。