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陆域冻土天然气水合物试采技术

发布时间:2018年04月20日
来源:探矿工程在线

自从勘探技术研究所2008年11月6日首次在青海天峻县木里地区发现水合物实物样品以来,勘探技术研究所就一直在为未来开发应用陆域水合物资源及海洋水合物试采开展相关技术研究试采试验工作。2011年9月至10月间,勘探技术研究所在青海木里利用排水降压及电磁加热综合技术方法首次进行了开采试验,并取得成功。试采过程中对陆域冻土天然气水合物在降压及加热过程中的水合物分解特性、甲烷气体分解释放、温度变换等特性参数有了比较清晰的了解,收集了相关的参数。开采过程中的地下压力、温度、瞬时产气量及总的产气量进行了随时监测和记录。并得出了水合物在降压及加热的初期,地下温度有短时的稍微降低现象,气量产出曲线随着降压及加热,气量逐渐增大,随着分解产生的水及地下水的聚集,产气量逐渐降低。随着孔底压力的增高,排水降压自动控制系统再次启动,排气量再次逐渐增加。由于本次试采采用的单井试采,虽然采气量少,但完全掌握了冻土水合物受温度及压力变化的特点及规律,取得有用的试采经验,为后续开采提供了重要的参考。

 1  2011年首次试采现场及夜间和白天试采放燃情形

为了进一步提高陆域冻土天然气水合物开采效率和未来商业化开发利用天然气水合物资源,勘探技术研究所科研人员在第一次试采成功的基础上,对水合物的赋存及分解特点进行认真分析,总结上次的开采经验,提出了以降压加热为基础,通过加大水合物分解自由度和空间的技术路线,提出了利用定向对接钻探技术将地下水合物层在地下连通的多井开采方法。2016年, 在青海省天峻县木里地区,在水合物赋存区,利用定向钻探技术,在相距600多米的勘探线上布置三口试采井,开采井位置及井身结构剖面图2所示。

 2 三井井身结构布置及地下连通剖面图

本次试采,在国际上创新性地采用了“山”字型井身结构及水平对接井钻探技术,不仅成功地实现了预定的试采方案,而且与第一次单井试采相比,大大地提高开采效率和出气产量,并达到了连续放燃23天,试采产量比首次单井试采提高10倍以上。试采放燃现场如图3所示。

3 祁连山水平对接井试采天然气水合物点燃现场

本次试采,形成了具有自主知识产权的小井眼、浅层及短距离陆域冻土天然气水合物开采技术。事实证明,采用多井钻探技术使得储层连通开采水合物的技术是可行有效的,它将为我国提高水合物开采效率提供有用的参考。

[责任编辑:dc]

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