一种防止天然气水合物重生成堵塞开采系统的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种防止天然气水合物重生成堵塞开采系统的装置，包括无动力式开采装置和收集装置，所述无动力式开采装置与收集装置之间设置有气水输运管道，所述无动力式开采装置内部设置有热传导装置，所述热传导装置包括由上至下依次设置的放热段、衔接段和吸热段。本实用新型专利技术设计合理，构造简单，利用地温梯度特性，将储层下侧地层的能量快速传导至管壁，可实现持续自传热，将热量传导至管壁，防止二次生成的水合物附着在管壁造成堵塞，无需外界能源注入，极大降低使用成本。极大降低使用成本。极大降低使用成本。

【技术实现步骤摘要】
一种防止天然气水合物重生成堵塞开采系统的装置


[0001]本技术涉及一种防止天然气水合物重生成堵塞开采系统的装置。

技术介绍

[0002]天然气水合物，即俗称的“可燃冰”，主要成分为CH4与水在低温高压下形成的一种笼形固体化合物，储藏量巨大，其储存在天然气水合物中的碳，约是当前已探明的所有化石燃料（包括煤、石油和天然气）中碳含量总和的两倍，且90%以上均赋存于海底黏土质粉砂或淤泥质沉积物中。在当前国际环境能源紧缺，国内甚至发生了数次大规模断电的情况下，解决能源问题刻不容缓。
[0003]目前天然气水合物常见的开采方式主要有热激法（加热法）、降压法、化学抑制剂法及CO2—CH4置换法，蒸汽吞吐法等，以及上述几种方法间的联合应用。降压法应用最为广泛，其最大的优点为分解速度快，不需要连续激发，实现形式有多种，常见为直井，水平井，以及多分支水平井等，但降压法在生产过程中输运时，经过低温区域时，输运管道内水合物容易二次生成，造成堵塞，降低产气效率。
[0004]针对上述问题的解决方法包括：（1）电磁加热法；通过在开采装置传输管道海面布置发射天线，易堵塞处外侧布置加热天线，通过微波、电磁波、射频等方式传输能量，对管壁加热，使二次生成的水合物分解，这种方法若持续开启，耗能高，若仅在水合物已生成时，再开启则会影响开采进度；（2）抑制剂法；该方法通过向传输管道内注入热力学或动力学抑制剂，利用特殊化学物质抑制水合物二次生成，该方法对环境有不可避免的危害，且在实施时，必须中断开采进程。

技术实现思路

[0005]本技术对上述问题进行了改进，即本技术要解决的技术问题是提供一种防止天然气水合物重生成堵塞开采系统的装置，实现持续自传热，将热量传导至管壁，防止二次生成的水合物附着在管壁造成堵塞，无需外界能源注入，极大降低使用成本。
[0006]本技术是这样构成的，它包括无动力式开采装置和收集装置，所述无动力式开采装置与收集装置之间设置有气水输运管道，所述无动力式开采装置内部设置有热传导装置，所述热传导装置包括由上至下依次设置的放热段、衔接段和吸热段。
[0007]进一步的，所述气水输送管道包括外输气管道和外输水管道，所述无动力式开采装置内部设置有与外输气管道连接的内输气管道和与外输水管道连接的内输水管道，所述内输水管道下方设有开采动力装置。
[0008]进一步的，所述热传导装置包括多个无缝钢管以及位于无缝钢管内的液氨层组成，多个无缝钢管外部采用固定装置进行固定，所述放热段位于无缝钢管上部，衔接段位于无缝钢管中部，吸热段位于无缝钢管下部。
[0009]进一步的，所述无动力式开采装置包括由上至下依次设置的尾部构件、中部构件上半部、中部构件下半部和头部构件，所述中部构件上半部两侧设置有侧翼部。
[0010]进一步的，所述收集装置侧部设置有锚缆控制装置，所述锚缆控制装置与无动力式开采装置之间设置有锚缆。
[0011]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本装置结构简单，设计合理，可实现持续自传热，将热量传导至管壁，防止二次生成的水合物附着在管壁造成堵塞，无需外界能源注入，极大降低使用成本。同时此开采技术在降压法的基础上，通过与防止天然气水合物重生成堵塞开采系统装置相结合，实现了低成本的利用海底热量，防止天然气水合物重生成堵塞开采系统，提升了开采效率。所含热传导装置可通过改变形状，用于不同的开采方式内；且具有导热性能高、无需外加动力源、无需日常维修养护等优点，故对不同工程环境具有极好的适应性。
附图说明
[0012]图1为本技术实施例1结构示意图；
[0013]图2为本技术实施例1无动力式开采装置结构示意图；
[0014]图3为本技术实施例1无动力式开采装置局部剖视图；
[0015]图4为本技术实施例2隔水管与无动力式开采装置结构示意图；
[0016]图中：A
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天然气水合物上覆地层；B
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天然气水合物储层；C
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天然气水合物储层下伏游离气体层；1
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锚缆，2
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无动力式开采装置，21
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尾部构件，22
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侧翼，23
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中部构件上半部，24
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中部构件下半部，25
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头部构件，26
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内输气管道，27
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内输水管道，3
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锚缆控制装置，4
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气水输运管道，41
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外输气管道，42
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外输水管道，5
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收集装置， 6
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开采动力装置，7
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热传导装置，71
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放热段，72
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衔接段，73
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吸热段，8
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隔水管，9
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固定装置。
具体实施方式
[0017]下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步详细的说明。
[0018]实施例1：参照附图1
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3所示，提供一种防止天然气水合物重生成堵塞开采系统的装置，包括无动力式开采装置2和收集装置5，所述无动力式开采装置与收集装置之间设置有气水输运管道4，所述无动力式开采装置内部设置有热传导装置7。
[0019]热传导装置的放热段设置在天然气水合物开采系统内，吸热段设置在天然气水合物储层下部相对高温区域；
[0020]热传导装置为一种气液两相对流循环热导系统，由密闭真空腔体注入工质构成，依靠自身内部工作介质相变来实现传热，热传导装置7分为放热段71、衔接段72和吸热段73，由无缝钢管和内含的液氨组成，放热段位于需要能量补充的地层，吸热段位于温度相对较高的地层；液氨在下部接触高温地层时可以沸腾变为气态氨吸收热量，气态氨向上运动，在上部低温环境中冷凝释放热量，重新变为液态氨回流到下部。
[0021]上述的气水输送管道4包括外输气管道41和外输水管道42，所述无动力式开采装置内部设置有与外输气管道连接的内输气管道26和与外输水管道连接的内输水管道27，所述内输水管道下方设有开采动力装置6。
[0022]在本实施例中，所述热传导装置包括多个无缝钢管以及位于无缝钢管内的液氨层组成，多个无缝钢管外部采用固定装置9进行固定。固定装置呈环状。
[0023]所述放热段位于无缝钢管上部，衔接段位于无缝钢管中部，吸热段位于无缝钢管
下部。
[0024]放热段由若干根无缝钢管及固定装置组成环形网式，紧密围绕在无动力式开采装置的内输气管道外侧，中间通过衔接段向外转折，使下部的吸热段靠近无动力式开采装置内侧管壁，使得吸热效果更好，同时距其管壁边留有一定距离，防止无动力式开采装置冲击进入水合物储层时造成损坏；工作时，下部的吸热段在相对高温带吸收热量，上部的放热段在低温环境中冷凝释放热量，避免本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防止天然气水合物重生成堵塞开采系统的装置，其特征在于，包括无动力式开采装置和收集装置，所述无动力式开采装置与收集装置之间设置有气水输运管道，所述无动力式开采装置内部设置有热传导装置，所述热传导装置包括由上至下依次设置的放热段、衔接段和吸热段。2.根据权利要求1所述的一种防止天然气水合物重生成堵塞开采系统的装置，其特征在于，所述气水输送管道包括外输气管道和外输水管道，所述无动力式开采装置内部设置有与外输气管道连接的内输气管道和与外输水管道连接的内输水管道，所述内输水管道下方设有开采动力装置。3.根据权利要求1所述的一种防止天然气水合物重生成堵塞开采系统的装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴学震，郭高强，李大勇，张雨坤，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：新型
国别省市：