一種開(kāi)采深海天然氣水合物的方法與開(kāi)采裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了：一種開(kāi)采深海天然氣水合物的方法與開(kāi)采裝置。當(dāng)前海底天然氣水合物開(kāi)發(fā)尚處于起步階段，多用機(jī)械打撈、機(jī)械抽取、熱水灌注、鉆井平臺(tái)收集等傳統(tǒng)方法，成本較高，而且容易使得不穩(wěn)定的天然氣水合物過(guò)量分解，破壞海底地形，本發(fā)明在熱水灌注法基礎(chǔ)上，直接在水底布置可移動(dòng)的喇叭口形集氣罩群和集氣管網(wǎng)，防止泄漏，通過(guò)升溫、減壓等途徑使天然氣水合物在海底氣化，由集氣罩收集氣泡直通海面平臺(tái)或島礁儲(chǔ)庫(kù)。升溫的熱源可以來(lái)自沿岸或海島上工廠的廢熱，同時(shí)綜合利用固體礦產(chǎn)尾砂回填保護(hù)海底地形。具有節(jié)約能源，保護(hù)海底地形，廢熱、廢渣綜合利用的優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
-種開(kāi)采深海天然氣水合物的方法與開(kāi)采裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種海底天然氣水合物的開(kāi)采方法和開(kāi)采設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。具體而 言，是一種綜合利用廢熱、廢渣分解天然氣水合物實(shí)現(xiàn)工業(yè)化開(kāi)采，并保護(hù)海底地形的開(kāi)采 方法和開(kāi)采設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 海底天然氣水合物，尤其是海床天然氣水合物開(kāi)發(fā)尚處于起步階段。天然氣水合 物在受熱、減壓條件下，會(huì)分解產(chǎn)生甲燒等氣體。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外主要用機(jī)械打拱、機(jī)械抽取、熱 水灌注、鉆井平臺(tái)收集等方法開(kāi)采。其中，機(jī)械打拱法不僅破壞海底地形，廢渣多，還容易造 成泄漏;機(jī)械抽取法和熱水灌注法改變天然氣水合物儲(chǔ)集層的溫度和壓強(qiáng)后容易造成水合 物過(guò)量分解，引發(fā)海底塌陷；鉆井平臺(tái)收集前期投入大，且鉆孔多不可移動(dòng)，對(duì)海床天然氣 水合物的利用率低。
[0003] 上述方法不但令精密設(shè)備損耗較快，成本較高，而且容易使得不穩(wěn)定的天然氣水 合物過(guò)量分解。當(dāng)海底天然氣水合物大面積分解時(shí)，既浪費(fèi)海床上分解的天然氣水合物，又 容易造成海底塌陷、滑坡，長(zhǎng)遠(yuǎn)看還會(huì)使甲燒擴(kuò)散入大氣，加劇溫室效應(yīng)。綜上，傳統(tǒng)開(kāi)采海 底天然氣水合物的方法成本較高，而且容易使得不穩(wěn)定的天然氣水合物過(guò)量分解，破壞海 底地形，因此亟須一種提高天然氣水合物利用率，減少泄露和海底地形破壞的開(kāi)采方法，并 設(shè)計(jì)改進(jìn)的開(kāi)采設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的在于改善當(dāng)前用機(jī)械打拱、機(jī)械抽取、熱水灌注、鉆井平臺(tái)收集等傳統(tǒng) 開(kāi)采方法使得不穩(wěn)定的天然氣水合物過(guò)量分解的問(wèn)題，減少破壞海底地形，減少浪費(fèi)，提高 海床天然氣水合物利用率，并提供一種綜合利用廢熱、廢渣的海底天然氣水合物的開(kāi)采方 法和開(kāi)采設(shè)備。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種開(kāi)采深海天然氣水合物的方法，其手段包括:依據(jù)實(shí)際 需氣量大小決定利用海洋表層溫水或冷卻水廢熱分解深海天然氣水合物，依據(jù)天然氣水合 物實(shí)際富集位置設(shè)置海面平臺(tái)、島礁儲(chǔ)罐、海岸儲(chǔ)庫(kù)，設(shè)置熱水塔W利用重力勢(shì)能向海底注 熱水，設(shè)置海床集氣罩W防泄漏，設(shè)置可移動(dòng)且防堵塞的水下集氣設(shè)備，綜合利用固體礦產(chǎn) 尾砂回填采取防崩塌措施。
[0006] 同時(shí)，設(shè)計(jì)一種開(kāi)采深海天然氣水合物的裝置，其基本組成包括：
[0007] 熱水塔，所述熱水塔高于海面，儲(chǔ)存海洋表層溫水W及來(lái)自海岸或島蝸工廠、水空 調(diào)、鉆井平臺(tái)等廢熱熱源的冷卻水，并通過(guò)管道向深海輸送熱水；
[000引雙層連通管，所述雙層連通管的外層管向上輸送天然氣氣泡，內(nèi)層管向下輸送熱 水或鉆井泥漿、回填泥漿；
[0009]海底加熱設(shè)備，所述海底加熱設(shè)備包括直接用海面輸送熱水射流加熱的被動(dòng)加熱 和熱水不足時(shí)提供電加熱的主動(dòng)加熱設(shè)備；
[0010] 海底集氣設(shè)備，所述海底集氣設(shè)備為可移動(dòng)且防堵塞的水下集氣設(shè)備；
[0011] 海底固定及移動(dòng)設(shè)備，所述海底固定及移動(dòng)設(shè)備由底端為可折疊的支架、液壓缸、 控制累、運(yùn)動(dòng)馬達(dá)組成；
[0012] 海底預(yù)警設(shè)備，所述海底預(yù)警設(shè)備包括濁流預(yù)警設(shè)備、漏氣預(yù)警設(shè)備、斷裂預(yù)警設(shè) 備、塌陷預(yù)警設(shè)備、堵塞預(yù)警設(shè)備；
[0013] 海面儲(chǔ)存設(shè)備，所述海面儲(chǔ)存設(shè)備包括海面平臺(tái)、島礁儲(chǔ)罐、海岸儲(chǔ)庫(kù)。
[0014] 優(yōu)選地，其熱水塔特征在于:所述熱水塔高于海面，內(nèi)壁漏斗形，儲(chǔ)存海洋表層溫 水W及來(lái)自海岸或島蝸工廠、水空調(diào)、鉆井平臺(tái)等廢熱熱源的冷卻水，并通過(guò)管道向深海輸 送熱水或回填泥漿。
[0015] 優(yōu)選地，其雙層連通管特征在于:所述雙層連通管的外層管為管壁環(huán)節(jié)狀的含不 誘鋼螺旋夾絲橡膠管，向上輸送天然氣氣泡；內(nèi)層管為管壁平滑的夾玻璃纖維橡膠管，向下 輸送熱水或熱泥漿;外層管內(nèi)壁與內(nèi)層管外壁間用金屬合金片或玻璃纖維固定；內(nèi)層管底 端為管徑可變的射流管。
[0016] 優(yōu)選地，其中可移動(dòng)且防堵塞的水下集氣設(shè)備特征在于:所述可移動(dòng)且防堵塞的 水下集氣設(shè)備的組合方式為:頂部連接雙層連通管的射流管后端，底部固定于海底固定及 移動(dòng)設(shè)備;其結(jié)構(gòu)包括:集氣罩、骨架、供電設(shè)備、馬達(dá)(多個(gè)），集氣罩由疏水性柔性膜材料 或難溶吸水性紡織品（如覆侶聚乙締膜或PET纖維織物）制成，集氣時(shí)展開(kāi)呈下寬上窄的卿 趴形，骨架可折疊，供電設(shè)備電源采用金屬-海水電池或濃差電池，馬達(dá)(多個(gè))分別控制設(shè) 備的展開(kāi)、收起、移動(dòng)；其防堵塞手段為:連接處的連通管上窄下寬，外層管進(jìn)氣口設(shè)過(guò)濾 網(wǎng)，防止堵塞;其運(yùn)行過(guò)程為:設(shè)備固定至水合物富集區(qū)或鉆井，集氣罩展開(kāi)，雙層連通管注 入熱水，天然氣水合物分解，氣泡被收集，氣藏開(kāi)采完畢，設(shè)備轉(zhuǎn)移。
[0017] 優(yōu)選地，其中集氣罩特征在于:所述集氣罩主體由熱水噴管、錐形罩、防漏帷幕組 成;熱水噴管連接來(lái)自雙層連通管內(nèi)層末端的射流管，自外向內(nèi)噴射熱水，其方向與海床夾 角調(diào)節(jié)范圍在45°-90°范圍；錐形罩引流氣泡進(jìn)入雙層連通管外層;防漏帷幕呈自然下垂的 窗簾形，在錐形罩最外側(cè)隔檔防止氣泡泄漏。
[0018] 優(yōu)選地，其中海底固定及移動(dòng)設(shè)備的一種動(dòng)力組合方案特征在于:所述海底固定 及移動(dòng)設(shè)備需固定時(shí)，液壓缸、控制累控制支架張開(kāi)呈放射狀模入海底松散沉積物的支架； 需移動(dòng)時(shí)，液壓缸、控制累控制支架收起，運(yùn)動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)獎(jiǎng)葉或改變雙層連通管末端射流管 方向、射速，反沖推動(dòng)海床所有設(shè)備移動(dòng)。
[0019] 優(yōu)選地，其中海底固定及移動(dòng)設(shè)備的一種機(jī)械結(jié)構(gòu)組合方案特征在于:集氣罩收 斂端彎折閉合成筒形，內(nèi)部設(shè)具有套管的鋼絲，其與雙層連通管連接處設(shè)傘骨形支架，支架 收斂端設(shè)套管，頂端連接集氣罩收斂端鋼絲，底端連接海底固定及移動(dòng)設(shè)備的放射狀支架。 當(dāng)集氣罩的固定及移動(dòng)設(shè)備模入海底時(shí)，套管憑借慣性繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)撐開(kāi)海底固定及移動(dòng) 設(shè)備的放射狀支架，上部傘骨形支架收斂，使鋼絲縛緊。
[0020] 配套地，提供一種雙層鉆井用套管，其特征在于:所述套管分為外層、內(nèi)層，兩層間 用鍛鋒不誘鋼絲連接;外層外壁光滑，內(nèi)層內(nèi)壁固定倒置的截角疊錐形管，錐面傾角大于等 于79° 58'；每隔3-5個(gè)疊錐間隙留有出氣孔，管底端開(kāi)口為邊緣W鋒片焊接的卿趴形殼，半 徑等于外層半徑;下套管前W壓實(shí)的含鐵40%，含透石膏或碳酸巧60%的粉末塊填充底端 開(kāi)口。
[0021] 備選地，提供一種用固體礦產(chǎn)尾砂配制的回填用泥漿，其特征及回填方法如下表：
[0022]
[0023]
[0024] 優(yōu)選地，當(dāng)天然氣水合物氣藏距島礁較近時(shí)，設(shè)置島礁儲(chǔ)庫(kù)等海面儲(chǔ)存設(shè)備。
[0025] 從上述關(guān)于本發(fā)明的描述、實(shí)踐內(nèi)容可知，本發(fā)明提供的一種海底天然氣水合物 的開(kāi)采方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于:緩解不穩(wěn)定的天然氣水合物在海底尤其是 海床過(guò)量分解不易收集的問(wèn)題，避免了天然氣水合物堵塞管道的問(wèn)題，減少管道斷裂的概 率，減少因海底崩塌造成的海底地形破壞，減少因天然氣泄漏帶來(lái)的浪費(fèi)，綜合利用廢熱、 廢渣，符合環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的要求。
【附圖說(shuō)明】
[00%]圖1是本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0027]附圖標(biāo)記：1:熱水塔，2:雙層連通管，3:集氣罩，4:海底固定及移動(dòng)設(shè)備，5:海面儲(chǔ) 存設(shè)備。
[0028]圖2是本發(fā)明雙層連通管的縱截面示意圖。
[00巧]附圖標(biāo)記:2.1:外層管，2.2:內(nèi)層管，2.3:金屬絲，2.4:玻璃纖維。
[0030] 圖3是本發(fā)明海底集氣設(shè)備的集氣罩展開(kāi)并和雙層連通管組合的示意圖。
[0031] 附圖標(biāo)記:3.1:外層管底端，3.2:射流管，3.3:集氣罩與雙層管接合部，3.4:熱水 噴管，3.5:錐形罩，3.6:防漏帷幕。
[0032] 圖4是雙層鉆井用套管的縱截面示意圖。
[0033] 附圖標(biāo)記:4.1:外層，4.2:內(nèi)層，4.3:填充物，4.4:底端開(kāi)口。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 為了令本發(fā)明的目的、特征、優(yōu)點(diǎn)更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖中設(shè)及的具體實(shí)施 方式對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅為本發(fā)明的一部分 實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在未進(jìn)行創(chuàng)造性勞動(dòng)前 提下獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0035] 本發(fā)明直接在有天然氣水合物的水底布置可移動(dòng)的卿趴口形3:集氣罩群和集氣 管網(wǎng)，防止分解的天然氣泄漏，也防止管道內(nèi)產(chǎn)生的水合物堵塞收集管。收集管為雙層，內(nèi) 層自海面向海底注入溫水，連通3:集氣罩尖端，通過(guò)升溫使天然氣水合物在海底氣化，由3: 集氣罩收集天然氣，自收集管外層直通海面平臺(tái)或島礁儲(chǔ)庫(kù)。升溫的熱源優(yōu)先地采用來(lái)自 平臺(tái)空調(diào)系統(tǒng)、母船冷卻水或海島工廠的廢熱，需氣量較小時(shí)也可使用海洋表層溫水。為了 防止鉆井采空造成海底崩塌，選用成本低、密度大、顆粒細(xì)的接觸交代型鐵礦尾砂配制鉆井 泥漿并回填。
[0036] -種開(kāi)采深海天然氣水合物的方法，其手段包括:依據(jù)實(shí)際需氣量大小決定利用 海洋表層溫水或冷卻水廢熱分解深海天然氣水合物，依據(jù)天然氣水合物實(shí)際富集位置設(shè)置 海面平臺(tái)、島礁儲(chǔ)罐、海岸儲(chǔ)庫(kù)，設(shè)置1:熱水塔W利用重力勢(shì)能向海底注熱水，設(shè)置海床3: 集氣罩W防泄漏，設(shè)置可移動(dòng)且防堵塞的水下集氣設(shè)備，綜合利用固體礦產(chǎn)尾砂回填采取 防崩塌措施。
[0037] 同時(shí)，設(shè)計(jì)一種開(kāi)采深海天然氣水合物的裝置，其基本組成包括：
[0038] 1:熱水塔，所述1:熱水塔高于海面，儲(chǔ)存海洋表層溫水W及來(lái)自海岸或島蝸工廠、 水空調(diào)、鉆井平臺(tái)等廢熱熱源的冷卻水，并通過(guò)管道向深海輸送熱水；
[0039] 2:雙層連通管，所述2:雙層連通管的外層管向上輸送天然氣氣泡，內(nèi)層管向下輸 送熱水或鉆井泥漿、回填泥漿；
[0040] 海底加熱設(shè)備，所述海底加熱設(shè)備包括直接用海面輸送熱水射流加熱的被動(dòng)加熱 和熱水不足時(shí)提供電加熱的主動(dòng)加熱設(shè)備；
[0041 ]海底集氣設(shè)備，所述海底集氣設(shè)備為可移動(dòng)且防堵塞的水下集氣設(shè)備；
[0042] 4:海底固定及移動(dòng)設(shè)備，所述4:海底固定及移動(dòng)設(shè)備由底端為可折疊的支架、液 壓缸、控制累、運(yùn)動(dòng)馬達(dá)組成；
[0043] 海底預(yù)警設(shè)備，所述海底預(yù)警設(shè)備包括濁流預(yù)警設(shè)備、漏氣預(yù)警設(shè)備、斷裂預(yù)警設(shè) 備、塌陷預(yù)警設(shè)備、堵塞預(yù)警設(shè)備；
[0044] 5:海面儲(chǔ)存設(shè)備，所述5:海面儲(chǔ)存設(shè)備包括海面平臺(tái)、島礁儲(chǔ)罐、海岸儲(chǔ)庫(kù)。
[0045] 優(yōu)選地，其1:熱水塔特征在于:所述1:熱水塔高于海面，內(nèi)壁漏斗形，儲(chǔ)存海洋表 層溫水W及來(lái)自海岸或島蝸工廠、水空調(diào)、鉆井平臺(tái)等廢熱熱源的冷卻水，并通過(guò)管道向深 海輸送熱水或回填泥漿。
[0046] 優(yōu)選地，其2:雙層連通管特征在于:所述2:雙層連通管的外層管為管壁環(huán)節(jié)狀的 含不誘鋼螺旋夾絲橡膠管，向上輸送天然氣氣泡；內(nèi)層管為管壁平滑的夾玻璃纖維橡膠管， 向下輸送熱水或熱泥漿;外層管內(nèi)壁與內(nèi)層管外壁間用金屬合金片或玻璃纖維固定；內(nèi)層 管底端為管徑可變的射流管。
[0047] 優(yōu)選地，其中可移動(dòng)且防堵塞的水下集氣設(shè)備特征在于:所述可移動(dòng)且防堵塞的 水下集氣設(shè)備的組合方式為:頂部連接2:雙層連通管的射流管后端，底部固定于4:海底固 定及移動(dòng)設(shè)備;其結(jié)構(gòu)包括:3:集氣罩、骨架、供電設(shè)備、馬達(dá)(多個(gè)），3:集氣罩由疏水性柔 性膜材料或難溶吸水性紡織品（如覆侶聚乙締膜或PET纖維織物）制成，集氣時(shí)展開(kāi)呈下寬 上窄的卿趴形，骨架可折疊，供電設(shè)備電源采用金屬-海水電池或濃差電池，馬達(dá)(多個(gè))分 別控制設(shè)備的展開(kāi)、收起、移動(dòng);其防堵塞手段為:連接處的連通管上窄下寬，外層管進(jìn)氣口 設(shè)過(guò)濾網(wǎng)，防止堵塞;其運(yùn)行過(guò)程為:設(shè)備固定至水合物富集區(qū)或鉆井，3:集氣罩展開(kāi)，2:雙 層連通管注入熱水，天然氣水合物分解，氣泡被收集，氣藏開(kāi)采完畢，設(shè)備轉(zhuǎn)移。
[004引優(yōu)選地，其中3:集氣罩特征在于：所述3:集氣罩主體由3.4:熱水噴管、錐形罩、 3.6:防漏帷幕組成;3.4:熱水噴管連接來(lái)自2:雙層連通管內(nèi)層末端的射流管，自外向內(nèi)噴 射熱水，其方向與海床夾角調(diào)節(jié)范圍在45°-90°范圍;錐形罩引流氣泡進(jìn)入2:雙層連通管外 層;3.6:防漏帷幕呈自然下垂的窗簾形，在錐形罩最外側(cè)隔檔防止氣泡泄漏。
[0049] 優(yōu)選地，其中4:海底固定及移動(dòng)設(shè)備的一種動(dòng)力組合方案特征在于:所述4:海底 固定及移動(dòng)設(shè)備需固定時(shí)，液壓缸、控制累控制支架張開(kāi)呈放射狀模入海底松散沉積物的 支架；需移動(dòng)時(shí)，液壓缸、控制累控制支架收起，運(yùn)動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)獎(jiǎng)葉或改變2:雙層連通管末 端射流管方向、射速，反沖推動(dòng)海床所有設(shè)備移動(dòng)。
[0050] 優(yōu)選地，其中4:海底固定及移動(dòng)設(shè)備的一種機(jī)械結(jié)構(gòu)組合方案特征在于:3 :集氣 罩收斂端彎折閉合成筒形，內(nèi)部設(shè)包覆于套管的鋼絲，其與2:雙層連通管連接處設(shè)傘骨形 支架，支架收斂端設(shè)套管，頂端連接3:集氣罩收斂端鋼絲，底端連接4:海底固定及移動(dòng)設(shè)備 的放射狀支架。當(dāng)3:集氣罩的固定及移動(dòng)設(shè)備模入海底時(shí)，套管憑借慣性繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)撐 開(kāi)4:海底固定及移動(dòng)設(shè)備的放射狀支架，上部傘骨形支架收斂，使鋼絲縛緊。
[0051] 配套地，提供一種雙層鉆井用套管，其特征在于:所述套管分為外層、內(nèi)層，兩層間 用鍛鋒不誘鋼絲連接;外層外壁光滑，內(nèi)層內(nèi)壁固定倒置的截角疊錐形管，錐面傾角大于等 于79° 58'；每隔3-5個(gè)疊錐間隙留有出氣孔，管底端開(kāi)口為邊緣W鋒片焊接的卿趴形殼，半 徑等于外層半徑;下套管前W壓實(shí)的含鐵40%，含透石膏或碳酸巧60%的粉末塊填充底端 開(kāi)口。
[0052] 備選地，提供一種用固體礦產(chǎn)尾砂配制的回填用泥漿，其特征及回填方法如下表：
[0化4]
[0055]上述方案，僅為本申請(qǐng)較佳的實(shí)施方式的描述，但是本申請(qǐng)的保護(hù)范圍不僅限于 此，任何熟悉該技術(shù)的人能在本申請(qǐng)描述的范圍內(nèi)輕易實(shí)現(xiàn)，或不改變權(quán)利要求設(shè)及基本 原理的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)，即本申請(qǐng)保護(hù)范圍應(yīng)W權(quán)利要求 保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種開(kāi)采深海天然氣水合物的方法，其手段包括：依據(jù)實(shí)際需氣量大小決定利用海 洋表層溫水或冷卻水廢熱分解深海天然氣水合物，依據(jù)天然氣水合物實(shí)際富集位置設(shè)置海 面平臺(tái)、島礁儲(chǔ)罐、海岸儲(chǔ)庫(kù)，設(shè)置熱水塔以利用重力勢(shì)能向海底注熱水，設(shè)置海床集氣罩 以防泄漏，設(shè)置可移動(dòng)且防堵塞的水下集氣設(shè)備，綜合利用固體礦產(chǎn)尾砂回填采取防崩塌 措施。2. -種開(kāi)采深海天然氣水合物的裝置，其基本組成包括： 熱水塔，所述熱水塔高于海面，儲(chǔ)存海洋表層溫水以及來(lái)自海岸或島嶼工廠、水空調(diào)、 鉆井平臺(tái)等廢熱熱源的冷卻水，并通過(guò)管道向深海輸送熱水； 雙層連通管，所述雙層連通管的外層管向上輸送天然氣氣泡，內(nèi)層管向下輸送熱水或 鉆井泥漿、回填泥漿； 海底加熱設(shè)備，所述海底加熱設(shè)備包括直接用海面輸送熱水射流加熱的被動(dòng)加熱和熱 水不足時(shí)提供電加熱的主動(dòng)加熱設(shè)備； 海底集氣設(shè)備，所述海底集氣設(shè)備為可移動(dòng)且防堵塞的水下集氣設(shè)備； 海底固定及移動(dòng)設(shè)備，所述海底固定及移動(dòng)設(shè)備由底端為可折疊的支架、液壓缸、控制 栗、運(yùn)動(dòng)馬達(dá)組成； 海底預(yù)警設(shè)備，所述海底預(yù)警設(shè)備包括濁流預(yù)警設(shè)備、漏氣預(yù)警設(shè)備、斷裂預(yù)警設(shè)備、 塌陷預(yù)警設(shè)備、堵塞預(yù)警設(shè)備； 海面儲(chǔ)存設(shè)備，所述海面儲(chǔ)存設(shè)備包括海面平臺(tái)、島礁儲(chǔ)罐、海岸儲(chǔ)庫(kù)。3. 如權(quán)利要求2所述的一種開(kāi)采深海天然氣水合物的裝置，其熱水塔特征在于： 所述熱水塔高于海面，內(nèi)壁漏斗形，儲(chǔ)存海洋表層溫水以及來(lái)自海岸或島嶼工廠、水空 調(diào)、鉆井平臺(tái)等廢熱熱源的冷卻水，并通過(guò)管道向深海輸送熱水或回填泥漿。4. 如權(quán)利要求2所述的一種開(kāi)采深海天然氣水合物的裝置，其雙層連通管特征在于： 所述雙層連通管的外層管為管壁環(huán)節(jié)狀的含不銹鋼螺旋夾絲橡膠管，向上輸送天然氣 氣泡；內(nèi)層管為管壁平滑的夾玻璃纖維橡膠管，向下輸送熱水或熱泥漿;外層管內(nèi)壁與內(nèi)層 管外壁間用金屬合金片或玻璃纖維固定；內(nèi)層管底端為管徑可變的射流管。5. 如權(quán)利要求2所述的一種開(kāi)采深海天然氣水合物的裝置，其中可移動(dòng)且防堵塞的水 下集氣設(shè)備特征在于： 所述可移動(dòng)且防堵塞的水下集氣設(shè)備的組合方式為:頂部連接權(quán)利要求4所述的雙層 連通管，底部固定于海底固定及移動(dòng)設(shè)備；其結(jié)構(gòu)包括:集氣罩、骨架、供電設(shè)備、馬達(dá)（多 個(gè)），集氣罩由疏水性柔性膜材料或難溶吸水性紡織品（如覆鋁聚乙烯膜或PET纖維織物)制 成，集氣時(shí)展開(kāi)呈下寬上窄的喇叭形，骨架可折疊，供電設(shè)備電源采用金屬-海水電池或濃 差電池，馬達(dá)(多個(gè))分別控制設(shè)備的展開(kāi)、收起、移動(dòng);其防堵塞手段為:連接處的連通管上 窄下寬，外層管進(jìn)氣口設(shè)過(guò)濾網(wǎng)，防止堵塞;其運(yùn)行過(guò)程為:設(shè)備固定至水合物富集區(qū)或鉆 井，集氣罩展開(kāi)，雙層連通管注入熱水，天然氣水合物分解，氣泡被收集，氣藏開(kāi)采完畢，設(shè) 備轉(zhuǎn)移。6. 如權(quán)利要求2或5所述的一種開(kāi)采深海天然氣水合物的裝置，其中集氣罩特征在于： 所述集氣罩主體由熱水噴管、錐形罩、防漏帷幕組成;熱水噴管連接來(lái)自雙層連通管內(nèi) 層末端的射流管，自外向內(nèi)噴射熱水，其方向與海床夾角調(diào)節(jié)范圍在45°-90°范圍；錐形罩 引流氣泡進(jìn)入雙層連通管外層;防漏帷幕呈自然下垂的窗簾形，在錐形罩最外側(cè)隔檔防止 氣泡泄漏。7. 如權(quán)利要求2所述的一種開(kāi)采深海天然氣水合物的裝置，其中海底固定及移動(dòng)設(shè)備 的一種動(dòng)力組合方案特征在于： 所述海底固定及移動(dòng)設(shè)備需固定時(shí)，液壓缸、控制栗控制支架張開(kāi)呈放射狀楔入海底 松散沉積物的支架；需移動(dòng)時(shí)，液壓缸、控制栗控制支架收起，運(yùn)動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)槳葉或改變雙 層連通管末端射流管方向、射速，反沖推動(dòng)海床所有設(shè)備移動(dòng)。8. 如權(quán)利要求2所述的一種開(kāi)采深海天然氣水合物的裝置，其中海底固定及移動(dòng)設(shè)備 的一種機(jī)械結(jié)構(gòu)組合方案特征在于： 集氣罩收斂端彎折閉合成筒形，內(nèi)部設(shè)具有套管的鋼絲，其與雙層連通管連接處設(shè)傘 骨形支架，支架收斂端設(shè)套管，頂端連接集氣罩收斂端鋼絲，底端連接海底固定及移動(dòng)設(shè)備 的放射狀支架。當(dāng)集氣罩的固定及移動(dòng)設(shè)備楔入海底時(shí)，套管憑借慣性繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)撐開(kāi) 海底固定及移動(dòng)設(shè)備的放射狀支架，上部傘骨形支架收斂，使鋼絲縛緊。9. 一種雙層鉆井用套管，其特征在于： 所述套管分為外層、內(nèi)層，兩層間用鍍鋅不銹鋼絲連接;外層外壁光滑，內(nèi)層內(nèi)壁固定 倒置的截角疊錐形管，錐面傾角大于等于79° 58'；每隔3-5個(gè)疊錐間隙留有出氣孔，管底端 開(kāi)口為邊緣以鋅片焊接的喇叭形殼，半徑等于外層半徑;下套管前以壓實(shí)的含鐵40%，含透 石膏或碳酸鈣60 %的粉末塊填充底端開(kāi)口。10. -種用固體礦產(chǎn)尾砂配制的回填用泥漿，其特征及回填方法如下表：
【文檔編號(hào)】E21B43/24GK105822267SQ201610189365
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月31日
【發(fā)明人】楊溢
【申請(qǐng)人】楊溢