本发明涉及常见海底可燃冰矿藏的简易型开采方案。
背景技术：
随着尤其资源的巨大消耗，人类在21世纪开始已经面临着尤其资源的巨大危机，作为能源消耗的大国，中国年原油进口已经超过一亿吨，国内陆上油气田的产量勉强保持稳定，专家们估计短期内很难再会有重大突破。而天然气水合物，即可燃冰，作为一种替代能源，正在被世界各国，尤其被发达国家所青睐。
以在海底形成的天然气水合物为例：在1℃至20℃的环境温度时，只要水深在300米，即达到30个大气压力，就会形成天然气水合物，即可燃冰矿藏；而环境高于上述温度或/和环境低于上述压力，就会促使该天然气水合物分解成甲烷与水。
——世界上可燃冰矿藏的蕴藏量是如石油等可燃矿物蕴藏量的2倍，够全球人口使用1000年；理论计算，1m3的饱和天然气水合物在标准条件下可释放出164m3的甲烷气体，而天然气水合物燃烧只产生co2和h2o，属于一种难得的绿色洁净能源。
中国的南海海底蕴藏了极其丰富的可燃冰矿藏，然而，与世界上其他的海域一样，可燃冰矿藏均未被开采出来，其主要原因是，可燃冰的开采成本很高，约200美元/m3。
目前为止，人们研究出来的“实验室”方法很多，但是，均处于探索阶段，难以进入实用的可以成规模的商业开采阶段。
从具体的技术层面来看：开采水下可燃冰，不少开采方法中需要分解天然气水合物时必须要的高深度潜水泵尚未问世，即高潜水深度(例如：几百米甚至上千米)的潜水泵由于多种技术问题的牵制(尚未解决)而难以问世。
——现有的潜水泵由于没有解决好其防水密封的关键问题，一般只能在离开水面几米远的水下使用才会收到最好的效果，而且，还必须定期吊拉上岸拆机进行排除泵内的渗水维护(不是坏损后的维修)才行，其“定期上岸维护”间隔时间，多则几个月而少则几周甚至几天，潜水泵的潜水深度越大，则上述“定期上岸维护”的周期就越短；就因为需要“定期上岸维护”这一点，人们就不敢奢望使用特大功率(例如：上百万瓦)的潜水泵用于水下工程，因为，特大功率的潜水泵的单机重量不可能很轻，难以经常性地“吊拉上岸进行排除渗水的维护”。
技术实现要素：
本发明之目的或关键点的在于：
主要是从解决上述最辣手的潜水泵问题着手，提出一种可以成功地进入实用阶段，对于可燃冰，即天然气水合物分解成甲烷与水的减压特殊开采方案，最终获取人们所需要的廉价甲烷。
本发明的特点：
由于本发明能够解决或实现上述“本发明之目的”或“本发明的关键点”中诸多所述的问题，这就为能够让可燃冰，即天然气水合物进入成规模开采阶段，同时还可以达到商业化开采的程度(有利润)创造了条件。
本发明的特点：
由于本发明能够实现与解决了上述“本发明之目的”与“本发明的关键”中诸多所述的问题，这就为能够让可燃冰，即天然气水合物的开采，同时可以达到商业化开采(有利润甚至高利润)的程度创造了条件。
附图说明
图1示意了在常见的埋藏在海底岩层下面的可燃冰矿藏在垂直方向上的分布情况以及开采设施布局方案。
1：排气管道；2：高于海平面的排水管道；2’：高于上岩层的排水管道出口；3：密封的甲烷集散室(兼顾：人携带氧气瓶进入的临时工作室)；4：上井通道；5：可燃冰融化分离成甲烷与水之后的冰层壁；6：下井通道；7：变频潜水泵；8：配用水泵的锥形底基础；9：配用变频潜水泵锥形底基础底部用于盛接碎杂石的底洞穴；w：开采过程中用于作为非可燃冰矿藏的接收落下碎杂石的接收网；虚线箭头
具体实施方式
为了实现上述本发明目的，拟采用以下的技术方案：
有：蕴藏量非常丰富的水下可燃冰矿藏，即非常丰富的天然气水合物在海洋中由上至下夹在其中的一种常见分布概况如下：
海水、上岩层、可燃冰层与下岩层；
其特征在于：
一、水下地质钻井工程：
在探明有可燃冰层的海域底部，在上岩层向下钻出直径大于潜水泵7外径的洞孔，穿过可燃冰层后，直达下岩层表面，再在下岩层钻出与水泵7底部倒锥形基础8吻合的锥形洞穴，并且还在该锥形洞穴底部再钻出个用于存放碎杂石的小洞穴9；——该洞穴9的设置目的是提高上述的“吻合度”。
二、开采工程设置方案：
在上岩层洞孔内设置上刚性长管4并向上伸出海平面，与密闭的甲烷收集器3接通，并由排气管道1对外输出供人们使用。
——若上刚性长管4直径不大(例如：几米左右)时，可以通过吊装插入上岩层洞孔内定位，该过程可以无需人力的现场协助就能完成。
在下岩层洞孔设置了其底部包围了潜水泵7的下刚性短管6。
——若下刚性短管6直径不大(例如：几米左右)时，可以通过吊装插入下岩层洞孔内定位，该过程可以无需人力的现场协助就能完成。
所述的潜水泵7，是依靠自重通过自身底部的倒锥形基础8与相吻合的设置在下岩层洞孔底部的倒锥形洞孔进行定位的。
——若潜水泵7属于小型机(例如：一个人就可以将它提起)，那么，该潜水泵7底部的倒锥形基础8与其吻合的底部倒锥形洞孔的定位过程，是可以在无人力现场协助的简单施工方式来进行。
潜水泵7连接有专用的排水管道2，它可以从离开上岩层表面很近的排水管道出口2’直接对外部海底排出清洁的废水，也可以通过伸出海平面的排水管道2对外直接排出清洁的废水。
——若排水管道2在开采深井部分中均采用能够卷起的塑料软管来充当(拉直后即可当作排水管道2使用)，则该部分排水管道2的设置可以采用无人力现场协助的简单施工方式来进行。
在潜水泵7的顶部上方，设置有可以从上部海平面位置提取的碎石块过滤网盘w，每当需要清除可燃冰层竖壁融化(分解成甲烷与水)时，即分解甲烷与水过程时散落的极少数碎石块时，人们就能够在携带氧气瓶的前提下，从甲烷收集器3内的上刚性长管4伸出海平面的起始位置上，将开采深井下的碎石块过滤网盘w吊拉上来并将其中的碎石块予以收集再移往他处丢弃。
至此，不难看出：若欲采用小型开采可燃冰的工程，其绝大多数施工环节，甚至全部的施工环节都可以采用无人力现场协助的简单施工方式来进行。具体详见上述文中破折号“——”之后的相关说明内容。
——显然，所述的甲烷收集器3除了专用于收集上刚性长管4中从海底可燃冰中分解出来的甲烷气体，同时，也兼顾让人携带氧气瓶进入作为密封工作室来使用，即兼顾让人在此清除上述的碎石块等作业的工作室来使用。
本发明开采可燃冰的动态过程：
一、首先(处于初始阶段)，通过计算基本上确准了可燃冰层的矿藏井壁总面积能够确保：当潜水泵7将整个的可燃冰矿藏的井壁总面积在初始阶段(上刚性长管4的周长与所在的可燃冰层的厚度之积)，就能够让：通过潜水泵7(此时潜水泵7受到的外界水体的对内渗透压力是极大的——现有技术的防水密封方法绝对是难以胜任的)将整个矿井的海水全部排出去之后，使得：矿井的可燃冰层处于接近于1至几个大气压力的环境中，就会迫使可燃冰分解为甲烷与水。——之后：甲烷气体向上移动至甲烷收集器3内，紧接着就从海面以上的排气管1中被输往用户使用；而水就自然地从排水管道2中对外排出。
二、然后(处于正常运行阶段)，当可燃冰矿井内的水位由于潜水泵7的不断抽水而降至图1中所示意的高于潜水泵7顶部的“控制的井底水平面”时，水泵即停止向上排水，……之后，就通过潜水泵7的开机与停机，维持住“控制的井底水平面”的位置即可。——显然，必须要求：潜水泵7的排水量应该高于可燃冰层的矿藏井壁初始阶段总面积的若干倍才行；因为，当可燃冰被不断地分解成甲烷与水的过程中，该可燃冰近矿井的部位就会被逐步地掏空，即可分解甲烷与水的内表面积会越来越大地与低气压力接触，其分解甲烷与水的速度也会越来越大，为了维持住上述的“控制的井底水平面”的高度，就必须增大潜水泵7的排水功率才行。
——根据本发明的开采过程可知，如此高要求的潜水泵7尚未问世，因此，该“未问世”也是造成了其开采成本的代价是相当可观的原因之一；中国计量大学方面已经设计出了能够适合如此高要求的潜水泵7结构，正等待与合伙人一起共同让它问世。
三、根据本发明上述开采可燃冰的动态过程中，其特征在于：所述的潜水泵7必须具有远远超越现有技术的液泵功能，该超越是指该潜水泵7的防水密封程度能够达到的要求应该是：
a、能够持续潜入任何深度的水下工作或闲置的累积时间在15年以上；
b、在15年以上的持续潜水时间段中不需要上岸拆机进行排除泵内渗水的维护工作。
——以上的“15年”主要是指配用潜水泵7中的拖动电机的一次性的使用寿命，而变革后的潜水泵7中的防水密封效果的使用期限是无穷大。
——根据本发明的开采过程可知，如此高要求的潜水泵7尚未问世，为此，该“未问世”也是造成了可燃冰开采成本的代价是相当可观的原因之一；中国计量大学方面已经设计出了能够适合如此高要求的潜水泵7结构，正等待与合伙人一起共同让它问世，其技术详见“发明专利”申请号“201610915144.9”的内容。