[实用新型]一种天然气水合物多分支井微波加热装置

说明书

本实用新型公开一种天然气水合物多分支井微波加热装置，所述天然气水合物多分支井微波加热装置包括延伸至天然气水合物储层的开采井，所述开采井包括垂直井段和位于天然气水合物储层中的水平井段；所述水平井段内安装有套管，所述套管包括微波加热套管，所述微波加热套管内嵌装有用于产生微波的微波加热器，所述微波加热套管具有可供微波穿透的穿透区。本实用新型通过将微波加热器嵌装在微波加热套管中，且在微波加热套管设置可供微波穿透的穿透区，进而使微波加热器的热量集中从该穿透区到达天然气水合物储层，充分利用微波加热器的热量，降低输热损失进而提高开采效率。

技术领域

本实用新型涉及天然气水合物开采技术领域，尤其涉及一种天然气水合物多分支井微波加热装置。

背景技术

天然气水合物是由天然气(甲烷占多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷等)和水在较低温度和较高压力的条件下形成的一种笼型固体化合物。

天然气水合物主要分布于永久冻土中或水深超过300米的海底沉积物中，是地球上最丰富的非传统能源资源之一。

目前，天然气水合物开采方法主要有注热法、降压法、注化学试剂法和二氧化碳置换法或联合以上两种方法。这些方法都是通过打破天然气水合物在原位条件下的热力学稳定性，以达到分解产生天然气的目的。

其中，注热法主要是将热水、蒸汽、热盐水或其他热的流体从地面利用高压泵打入天然气水合物储层，使水合物储层的温度上升，从而达到天然气水合物分解的目的。注热法能有效地促进水合物分解，适用范围广，但存在输热损失大、热利用效率低、加热区域小及传热方向不可控等缺点，致使大部分热量用于加热沉积物及孔隙内的气体和液体。

还有一种是利用微波加热的方式实现促进水合物分解的目的，但是微波加热工具发射的微波在金属表面不能穿越，而且现有的技术方案没有考虑微波加热工具的合理布局，这使得采用微波加热的方式在一定程度上受到限制，同时也造成了输热损失大以及热利用效率低的缺点。

鉴于上述缺陷，有必要提出一种天然气水合物多分支井微波加热装置。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种天然气水合物多分支井微波加热装置，旨在降低天然气水合物开采过程中的输热损失以及提高热利用效率。

为实现上述目的，本实用新型提出的天然气水合物多分支井微波加热装置，所述天然气水合物多分支井微波加热装置包括延伸至天然气水合物储层的开采井，所述开采井包括垂直井段和位于天然气水合物储层中的水平井段；

所述水平井段内下有套管，所述套管包括微波加热套管，所述微波加热套管内嵌装有用于产生微波的微波加热器，所述微波加热套管具有可供微波穿透的穿透区。

优选地，所述穿透区采用非金属套管。

优选地，所述套管还包括非微波加热套管和非微波加热套管，所述微波加热套管与所述非微波加热套管间隔排布。

优选地，所述天然气水合物多分支井微波加热装置还包括设置在所述水平井段的防砂装置，所述防砂装置设置在所述非微波加热套管处。

优选地，所述天然气水合物多分支井微波加热装置还包括设置在水平井段内的温度监测器和压力监测器。

优选地，所述天然气水合物多分支井微波加热装置还包括设置在开采井的井上区域的智能控制系统，所述智能控制系统与所述温度监测器、压力监测器以及微波加热器连接。

优选地，所述分支井眼为若干个。

优选地，所述分支井眼的数量为两个，两个所述分支井眼方位相反，且两个所述水平井段在竖直方向上相隔一定距离。