冻土天然气水合物开采技术进展及海洋水合物开采技术方案研究

摘要

本文介绍了陆域水合物试采进展及海洋水合物试采技术方案的构思.中国陆域冻土天然气水合物试采技术方案：利用钻探技术手段实施钻探取样施工，确定水合物的储层及分布，下人相应管道，进行排水降压和向地下注入热能，加速水合物分解和释放。并以此方案设计钻孔结构、试制开采装置、确定降压加热技术参数。本次试采方案采用电潜泵排水降压、电磁加热和蒸汽加热综合方式。为了进一步完善和优化水合物开采技术，加快开采技术的实用进度，开展了二氧化碳等其他化学试剂室内置换模拟试验研究，提出了通过加大水合物分解自由度的方式来提高开采效率的新思路。计划将二氧化碳置换开采方法用于下一步的野外开采试验中，从副井向地下注入二氧化碳气体，试验其置换及产气效果。海洋天然气水合物试采的复杂程度和难度要比在陆地大得多。目前仅有日本在其南海海槽进行了初步海洋水合物开采试验。日本所进行的开采试验发现遇到的最大问题是采层塌陷和进入竖管的气孔被淤砂堵塞。针对中国即将实施的海洋水合物试采工程，除了在考虑应对日本遇到的采层塌陷和砂堵问题外，还应首先考虑用最简单、最经济和最安全的方法进行试验。天然气水合物在海底大多被包裹在松软的泥沙当中，如果采用常规的定向造斜进行水平井钻进，由于沉积层较松软，定向时钻头没有足够的反向支撑力，则很难完成造斜。因此采用连续油管旋转喷射钻进水平井或许是一个可行的办法。