[发明专利]一种安全高效的海洋天然气水合物降压分解开采装置和方法

权利要求书

1.一种安全高效的海洋天然气水合物降压分解开采装置，其特征在于，该海洋天然气水合物降压分解开采装置包括防止出砂装置、气水分离装置和安全防护装置；

所述的防止出砂装置位于水合物层，包括砾石填充组和滤砂套管，砾石填充组在外层，滤砂套管在内层；砾石填充组用于阻挡大颗粒的沉积物进入井筒，滤砂套管用于阻挡小颗粒的沉积物进入井筒；

所述的气水分离装置位于盖层，包括电动潜水泵和气水封隔器，电动潜水泵用于将分解水提升至钻井平台或者钻井船上，气水封隔器用于将分解的天然气和水分离开，分别进入各自的管道；

所述的安全防护装置包括防井喷监测器、主动封井器和管路切断器，防井喷监测器设置在井口用于监测井压，在紧急情况下，主动封井器用于隔离水合物层和盖层，将水合物分解的气水封在水合物层内，管路切断器用于切断产气、产水管路使开采平台或船舶与井分离。

2.根据权利要求1所述的海洋天然气水合物降压分解开采装置，其特征还在于，该装置设有防止水合物二次生成装置，该防止水合物二次生成装置位于盖层，包括一个电加热器，通过加热方式防止水合物在井筒内二次生成、阻塞井筒。

3.采用权利要求1所述的海洋天然气水合物降压分解开采装置进行海洋天然气水合物降压分解开采的方法，其特征包括以下步骤：

（1）海洋天然气水合物分解产生的气、水、砂向井筒流动，经防止出砂装置过滤后，沉积层的泥、砂被阻隔，气、水进入井筒；

（2）在电动潜水泵的抽提作用下气、水沿井筒向上流动，经过气水封隔器的分离进入各自的管道，最后被提升到开采平台或船舶上；

（3）装置运行过程中，安全防护装置实时检测井压，防井喷监测器一旦发生异常，主动封井器隔离水合物层和盖层，将水合物分解的气水封在水合物层内，管路切断器用于切断产气、产水管路使开采平台或船舶与井分离，暂停产气；

（4）开采结束后，切断管路、提升井内设备装备，并向井筒内注入封井材料完成封井。

4.采用权利要求2所述的海洋天然气水合物降压分解开采装置进行海洋天然气水合物降压分解开采的方法，其特征包括以下步骤：

（1）海洋天然气水合物分解产生的气、水、砂向井筒流动，经防止出砂装置过滤后，沉积层的泥、砂被阻隔，气、水进入井筒；

（2）在电动潜水泵的抽提作用下气、水沿井筒向上流动，经过气水封隔器的分离进入各自的管道，最后被提升到开采平台或船舶上；

（3）防止水合物二次生成装置的电加热器始终处于工作状态，通过加热方式，有效防止水合物二次生成和结冰阻塞井筒；

（4）装置运行过程中，安全防护装置实时检测井压，防井喷监测器一旦发生异常，主动封井器隔离水合物层和盖层，将水合物分解的气水封在水合物层内，管路切断器用于切断产气、产水管路使开采平台或船舶与井分离，暂停产气；

（5）开采结束后，切断管路、提升井内设备装备，并向井筒内注入封井材料完成封井。