[实用新型]用于天然气水合物开采的井网结构

说明书

本实用新型公开了一种用于天然气水合物开采的井网结构，其包括第一开采井、第二开采井和第三开采井；第一开采井包括首尾连通的第一竖直井体和第一水平井体，第一竖直井体的第一端从海水中伸出，第一竖直井体的第二端伸至海底的水合物储层，第一水平井体位于海底的水合物储层中，第一水平井体的第三端与第一竖直井体伸至海底的水合物储层的第二端连通；第二开采井的一端从海水中伸出，第二开采井的另一端伸至海底的水合物储层，第三开采井的一端从海水中伸出，第三开采井的另一端伸至海底的水合物储层。本实用新型结构简单，有效提高了天然气水合物的开采效率。

技术领域

本实用新型涉及天然气开采设备技术领域，具体地涉及一种用于天然气水合物开采的井网结构。

背景技术

天然气水合物是一种晶体状固体，它由水和甲烷气体组成。天然气水合物主要存在于冻土区域和深海沉积物中，这些地方满足水合物稳定存在的低温高压环境。全球天然气水合物估算储量有10¹⁵-10¹⁸STm³，超过了全部探明的传统油气的储量。因此，天然气水合物被认为是最有前景的可替代能源，它能满足世界能源和未来气候变化的要求。在过去的数十年里，天然气水合物已经是一项热点研究，并且大多数研究都致力于从甲烷水合物中开采出天然气，比如2017年在中国南海以及2013和2017年南海海槽东部的海上试采。除了这些，许多天然气水合物综合开采过程的研究也已经被提出。预计天然气水合物在不久的将来能被有效和经济的开采。

水合物藏开采天然气是一个复杂过程，它涉及多相(气、液、冰和水合物)流动、热传递以及吸热反应。目前，国际上提出的天然气水合物开采方主要有传统的降压法、热激法和二氧化碳置换法，以及降压-热激联合作用、水力压裂联合降压法等新型开采方法。降压法被视为是有效可行的开采方法，但由于缺少外部热量的激发，降压法开采过程中可能导致结冰和水合物的二次生成，造成管路堵塞从而降低开采效率，同时低渗透储层中降压法压降难以大范围传导也会降低天然气开采效率。热激法是通过向水合物储层注入高热量流体从而使储层温度达到水合物分解条件产出天然气的方法，该方法在注入早期注入井附近水合物高度分解而远端水合物未分解导致注入井附近形成高压，出现高温流体难以注入的问题。二氧化碳置换法是通过注入的二氧化碳置换出水合物中甲烷气体从而实现天然气的开采，但目前该方法二氧化碳的置换率低且二氧化碳的波及范围难以确定。水力压裂联合降压开采能很好的提高产量，但由于热量的缺乏在长期开采过程中的采收率和产气量受到限制。因此，目前天然气水合物开采的效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、开采效率高的用于天然气水合物开采的井网结构。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种用于天然气水合物开采的井网结构，所述井网结构包括第一开采井、第二开采井和第三开采井，所述第一开采井位于所述第二开采井和所述第三开采井之间。

所述第一开采井包括首尾连通的第一竖直井体和第一水平井体，所述第一竖直井体的第一端从海水中伸出，所述第一竖直井体的第二端伸至海底的水合物储层中，所述第一水平井体位于海底的水合物储层中，所述第一水平井体的第三端与所述第一竖直井体伸至海底的水合物储层中的第二端连通，所述第一竖直井体和所述第一水平井体连通的位置靠近所述第二开采井，所述第一水平井体的第四端靠近所述第三开采井。

所述第二开采井的一端从海水中伸出，所述第二开采井的另一端伸至海底的水合物储层中，所述第三开采井的一端从海水中伸出，所述第三开采井的另一端伸至海底的水合物储层中。

作为优选方案，所述第一开采井还包括有贯穿所述第一竖直井体和第一水平井体的第一隔热油管，所述第一隔热油管的一端伸至所述第一水平井体的第四端且与所述第一水平井体第四端的井底之间留有间隙，所述第一隔热油管的另一端由所述第一竖直井体的第一端伸出。

作为优选方案，所述第一隔热油管的侧面与所述第一竖直井体的套管之间、以及与所述第一水平井体的套管之间间隔有第一油套环空区域。