[发明专利]一种天然气水合物储层开采结构及气体压裂注入水硬性氧化钙的天然气水合物开采方法

权利要求书

1.一种天然气水合物储层开采结构，其特征在于，包括位于天然气水合物储层中的钻井；

与所述钻井相连通的压裂裂隙；

所述压裂裂隙位于天然气水合物储层中；

所述压裂裂隙中设置有含有氧化钙粉末的气体。

2.根据权利要求1所述的开采结构，其特征在于，所述钻井包括垂直井和/或水平井；

所述压裂裂隙的宽度为0.1～100mm；

所述压裂裂隙的长度为10～300m；

所述压裂裂隙的个数包括1个或多个；

所述压裂裂隙的长度方向与所述钻井的长度方向的夹角为45°～140°。

3.根据权利要求1所述的开采结构，其特征在于，所述压裂裂隙经过射孔和高压气体压裂后得到；

所述氧化钙包括水硬性石灰；

所述氧化钙粉末的粒度为0.001～10mm；

所述含有氧化钙粉末的气体的氧化钙的浓度为5～90kg/m³；

所述气体的压力为1～60MPa。

4.根据权利要求1所述的开采结构，其特征在于，所述气体包括空气；

所述钻井的直径为100～800mm；

所述钻井中也设置有含有氧化钙粉末的气体；

所述钻井经过降压后，所述压裂裂隙中，所述天然气水合物储层中的水和氧化钙形成氢氧化钙；

所述钻井经过降压后，所述压裂裂隙中，所述氢氧化钙和所述天然气水合物储层中的沉积物形成硬质填充物。

5.一种天然气水合物储层的开采方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在天然气水合物矿藏区布设钻井平台，进行钻井施工，使得钻井进入天然气水合物储层；

2)对位于天然气水合物储层中的钻井进行射孔施工，在钻井周围的天然气水合物储层中形成射孔裂隙；

3)通过钻井，将含有氧化钙粉末的气体对天然气水合物储层进行压裂，使得含有氧化钙粉末的气体进入射孔裂隙；

4)对钻井进行降压操作后，抽水并进行天然气开采。

6.根据权利要求5所述的开采方法，其特征在于，所述开采方法为原位补热降压充填开采方法；

所述天然气水合物矿藏区包括海域天然气水合物矿藏区；

所述钻井平台包括海水钻井平台。

7.根据权利要求5所述的开采方法，其特征在于，所述钻井包括水平井和/或垂直井；

所述垂直井钻井施工具体为：使钻井分别穿过海水和上覆地层后，进入天然气水合物储层；

所述水平井包括垂直段和水平段；

所述水平井钻井施工具体为：使钻井的垂直段分别穿过海水和上覆地层后，进入天然气水合物储层后，在天然气水合物储层进行水平段钻井。

8.根据权利要求7所述的开采方法，其特征在于，钻井完井后，再进行所述步骤2)；

所述射孔包括均布射孔、螺旋式相位射孔和水力喷射射孔中的一种或多种；

所述射孔裂隙具体为均布的多个射孔裂隙；

所述射孔裂隙分布在所述水平井的垂直段和/或水平段。

9.根据权利要求5所述的开采方法，其特征在于，所述压裂的压力为1～60MPa；

所述射孔和压裂可以为多簇射孔和分段压裂施工；

所述降压操作具体为：停止压裂后，降低钻井井口压力；

所述降压后，钻井井口的压力大于等于1MPa。

10.根据权利要求5所述的开采方法，其特征在于，所述抽水为抽取钻井井筒内天然气水合物储层中的水和天然气水合物分解产生的水；

所述天然气水合物分解产生的天然气从钻井的井筒运移至井口进行产气；

所述开采方法还包括，重复实施压裂步骤和/或继续降低井口压力，提高和维持产气速率的方法。