一种天然气获取装置的制造方法

文档序号:10206528阅读:452来源:国知局
一种天然气获取装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及天然气采集技术领域,特别是涉及一种天然气获取装置。
【背景技术】
[0002]天然气水合物广泛分布于深海沉积物中,它是一种由天然气与水在高压、低温条件下形成的类冰状结晶物质。天然气水合物中甲烷含量占80%?99.9%,其燃烧污染比煤、石油、天然气等化石燃料小得多,而且储量非常丰富,被各国视为未来最有希望的石油天然气替代能源。因此,经济有效地开发天然气水合物资源对于缓解我国能源危机、保障能源储备、控制环境污染等方面具有十分重要的意义。天然气水合物的开发主要有热解法、降压法和化学试剂法,其中热解法是通过、对天然气水合物层进行加热,使天然气水合物层的温度超过其平衡温度,从而促使天然气水合物分解为水和天然气的开发方法。但是该方法需要额外提供大量的热量,从经济上降低了天然气水合物开发的可行性。
[0003]大量地球物理勘探表明,由于地温梯度或者地层深处岩浆的活动,在天然气水合物储层的下部普遍发育高温、高压水层或者干热岩等温度较高的地层。有效地利用下部干热岩作为热解法天然气水合物的热量来源,对于降低开发成本、消除外部污染风险、提高整体开发效益均具有重要的意义。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此,本实用新型提供了一种天然气获取装置,利用外部热量进行对天然气水合物层进行加热,从而实现对天然气的开发。本实用新型还提供了一种天然气获取方法,利用天然气水合物储层底部的高温层对重力热管的底部进行加热,有效地降低了开发成本并消除了潜在的外部污染风险。
[0005]为解决上述技术问题,本实用新型提供一种天然气获取装置,包括:
[0006]套管,所述套管包括套管散热段和设置于所述套管散热段底部的套管受热段,所述套管散热段外壁和套管受热段外壁上均设有射孔;
[0007]重力热管,所述重力热管上部设置于所述套管散热段内,所述重力热管下部设置于套管受热段内。
[0008]优选地,所述重力热管包括设置其内的密封腔和设置于所述密封腔内的相变介质。
[0009]优选地,所述重力热管的数量为多个,且多个所述重力热管依次通过连接头首尾相接。
[0010]优选地,还包括封隔器,所述封隔器包括设置于所述套管散热段底部的第一封隔件和设置于所述套管受热段顶部的第二封隔件。
[0011]优选地,还包括牵引杆,所述牵引杆固接设置于所述重力热管顶部且延伸连接至所述套管顶部与所述套管外部连接。
[0012]本实用新型所提供的天然气获取装置,设置了套管和重力热管,所述套管包括套管散热段和设置于所述套管散热段底部的套管受热段,并且所述套管散热段外壁和套管受热段外壁上均设有射孔;所述重力热管上部设置于所述套管散热段内,所述重力热管下部设置于套管受热段内。在工作过程中,重力热管的下部吸收通过射孔进入到套管受热段内的热量,并且将吸收的热量传递给重力热管上部处,重力热管上部受热后,会将通过射孔进入到套管散热段内的天然气水合物进行加热,使其分解产生甲烷气体及液态水,随着天热气水合物分解的增多,得到的气液混合物也逐渐增加,使得天然气水合物储层内的压力增强,当压力增加到一定的程度后,会自动喷到套管顶部,这就实现了天然气水合物的开发。
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本实用新型实施例,下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为本实用新型所提供的天然气获取装置结构示意图;
[0015]图2为本实用新型所提供的天然气获取装置中重力热管结构示意图。
[0016]附图中,1为套管,11为射孔,2为重力热管,21为密封腔,22为相变介质,23为连接头,31第一封隔件,32第二封隔件,4为牵引杆,5为天然气水合物储层,6为高温层。
[0017]L1为散热的热量的流动方向,L2为吸收的热量流动方向,L3为相变介质22的运动方向。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下,所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护范围。
[0019]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案,下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细说明。
[0020]请参考附图1和附图2,图1为本实用新型所提供的天然气获取装置结构示意图;图2为本实用新型所提供的天然气获取装置中重力热管结构示意图。
[0021 ]本实用新型提供了一种天然气获取装置,包括:
[0022]套管1,所述套管1包括套管散热段和设置于所述套管散热段底部的套管受热段,所述套管散热段外壁和套管受热段外壁上均设有射孔11;
[0023]重力热管2,所述重力热管2上部设置于所述套管散热段内,所述重力热管2下部设置于套管受热段内。
[0024]其中,如图1所示,优选的将射孔11设置为射孔11井,使其能在套管1内形成腔体。
[0025]在本实施例中,通过重力热管2的下部吸收通过射孔11进入到套管受热段内的热量,并且将吸收的热量传递给重力热管2上部处,重力热管2上部受热后,会将通过射孔11进入到套管散热段内的天然气水合物进行加热,使其分解产生甲烷气体及液态水,随着天热气水合物分解的增多,得到的气液混合物也逐渐增加,使得天然气水合物储层5内的压力增强,当压力增加到一定的程度后,会自动喷到套管1顶部,这就实现了天然气水合物的开发。
[0026]为了进一步优化上述实施例,所述重力热管2包括设置其内的密封腔21和设置于密封腔21内的相变介质22。为了有效地将重力热管2底部热量传导至顶部,本实施例中,优选的采用相变导热,通过在密封腔21内加入相变介质22,相变介质22在重力热管2的底部受热会转化为蒸气上升,当到达重力热管2顶部后,因温度的变化,再次转化为液体,通过密封腔21体内壁再次回流到重力热管2的底部,这样就使其形成了热传导的循环,还进一步避免了热量在传导过程中的流失,并且该结构简单,而且并不许要外力的提供,有效提高了其工作效率。其中,相变介质22可为多种多样的,如水、甲醛、丙酮和氟利昂,都可实现相变传热的功能。具体地可以根据天然气水合物储层5和高温层6在纵向上的距离和高温层6的具体温度来选择合适的相变介质22。
[0027]又进一步,所述重力热管2的数量为多个,且多个所述重力热管2依次通过连接头23首尾相接。本领域技术人员可知,套管1越往上其温度越低,因此当遇到套管受热段和套管散热段之间的距离过长时,为了保证最大的传热效率,可设置多个重力热管2,并通过连接头23将其依次首尾相连接。由于各所述重力热管2彼此相互独立,能分别形成一个单独的传热单元,使热量从底部依次向上传递,这样就避免了热量在传递过程中流失。应当说明地是,连接端头的材料,需采用具有较强传热功能的材料制成,以确保各个重力热管2在传导热量时的效率。
[0028]其中,还需要说明的是重力热管2的数量、长度及内置工作介质,依据套管散热段距套管受热段的距离、运输施工的条件以及自下而上热传递的
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