一种可燃冰开采装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型具体涉及一种可燃冰开采装置。
【背景技术】
[0002]可燃冰学名天然气水合物，主要成分是甲烷，又称气冰或固体瓦斯，是一种白色或浅灰色结晶。作为燃料能源，可燃冰清洁无污染，燃烧放热量大，Im3可燃冰相当于164m3的天然气燃烧释放的热量。可燃冰分布广储量大，可作为石油及天然气等的替代能源。可燃冰全球远景总资源量约10万亿t油当量，相当于全球已知煤、石油和天然气储量的2倍，可供人类使用6.4万年。可燃冰海底分布相当于4000万平方公里，足够人类使用1000年。可燃冰主要分布在北半球的东、西太平洋和大西洋西部边缘(水深300?4000m)海底处及其下约650m沉积层内，以及大洋水深100?250m以下的极地海陆架和高玮度陆地永久冻土区。目前中国从事可燃冰研发单位主要有中国海洋石油总公司、石油大学、中科院广州天然气水合物研究中心、青岛能源所和北京地质地球物理研究所等。
[0003]主要勘探方法有地震勘探法、地球化学法及地质勘探法，勘探方法日趋成熟。主要开采方法有3种:一是热激化法，即利用可燃冰加热时分解出甲烷气体的原理；二是降压法，专家提出将核废料埋入地底，利用核辐射效应使其分解出甲烷气体；三是注入剂法，向可燃冰层注入盐水、甲醇、乙醇等，破坏原平衡促使其分解，目前对可燃冰的开采处于试验阶段。加热法该方法的主要缺点是会造成大量的热损失，效率很低，不利于开采固体可燃冰，甲烷蒸汽不好收集。减压法在该方法中，由于没有额外的热量注入水合物开采层，分解所吸收的热量必须由周围物质提供，但是当水合物分解吸收的热量达到一定程度，水合物周围环境温度降低会抑制水合物的进一步分解。添加化学试剂法该方法中的化学试剂法较热激发法作用缓慢，费用昂贵。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种可燃冰开采装置。
[0005]本实用新型是这样实现的:一种可燃冰开采装置，设于可燃冰水合物层上；包括一竖直井、至少一水平井、一太阳能加热装置、第一入水导管、至少一第二入水导管、一水气分离装置和一封隔器；所述竖直井贯穿所述可燃冰水合物层；所述水平井设于所述可燃冰水合物层的中部，且该水平井的头部与所述竖直井的底端连通；所述太阳能加热装置位于竖直井的上方，所述第一入水导管穿过竖直井，且该第一入水导管的头部连通于太阳能加热装置，尾部与第二入水导管连通；所述第二入水导管位于水平井内；所述水气分离装置与竖直井连通；所述封隔器密封竖直井的顶端。
[0006]优选地，所述水平井为复数个，所述第二入水导管为复数个；各所述水平井均间隔设于所述可燃冰水合物层的中部，且各所述水平井的头部均连通于所述竖直井的底端；每所述第二入水导管均位于一水平井内，且该第二入水导管均与第一入水导管连通。
[0007]优选地，每所述水平井上设有复数个热交换孔。
[0008]本实用新型的优点在于:利用太阳能加热海水制备热量，竖直井和水平井联合开采的布井方式，减小了注入热量成本，增加了开采范围，提高天然气产量。
【附图说明】
[0009]下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0010]图1是本实用新型一种可燃冰开采装置的结构示意。
[0011]图2是本实用新型中水平井的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]请参阅图1所示，一种可燃冰开采装置，设于可燃冰水合物层8上；开采装置包括一竖直井4、至少一水平井7、太阳能加热装置1、一第一入水导管2、至少一第二入水导管3、一水气分离装置5和封隔器6 ;所述竖直井4贯穿所述可燃冰水合物层8 ;所述水平井7设于所述可燃冰水合物层8的中部，且该水平7井的头部与所述竖直井4的底端连通；所述太阳能加热装置I位于竖直井4的上方，所述第一入水导管2穿过竖直井4，且该第一入水导管2的头部连通于太阳能加热装置1，尾部与第二入水导管连通3 ;所述第二入水导管3位于水平井7内；所述水气分离装置5与竖直井4连通；所述封隔器6密封竖直井4的顶端。
[0013]请再参阅图1-2，所述水平井7可为复数个，所述第二入水导管3可为复数个；各所述水平井7均间隔设于所述可燃冰水合物层8的中部，且各所述水平井7的头部均连通于所述竖直井4的底端；即各水平井7以竖直井4为中心呈放射状结构。每所述水平井上设有复数个热交换孔9。每所述第二入水导管3均位于一水平井7内，且该第二入水导管3均与第一入水导管2连通。
[0014]请再参阅图1，太阳能加热装置I安装在海上开采平台上用来加热海水，再通过第一入水导管2和第二入水导管3将加热的海水导入可燃冰水合物层8，使加热的海水通过热交换孔9与可燃冰水合物发生充分的热交换来使可燃冰分解，产生的天然气和回流水通过第一入水导管2、第二入水导管3与竖直井4、水平井7壁之间的空隙返回到海面。水气分离装置5安装在海底平台上，用于将天然气与水分离，收集分离的天然气。
[0015]本实用新型利用太阳能加热海水制备热量，减小了注入热量成本，且减少对环境的污染，竖直井和水平井联合开采的布井方式，有效扩大可燃冰的开采范围，提高天然气产量。
【主权项】
1.一种可燃冰开采装置，设于可燃冰水合物层上；其特征在于:包括一竖直井、至少一水平井、一太阳能加热装置、第一入水导管、至少一第二入水导管、一水气分离装置和一封隔器；所述竖直井贯穿所述可燃冰水合物层；所述水平井设于所述可燃冰水合物层的中部，且该水平井的头部与所述竖直井的底端连通；所述太阳能加热装置位于竖直井的上方，所述第一入水导管穿过竖直井，且该第一入水导管的头部连通于太阳能加热装置，尾部与第二入水导管连通；所述第二入水导管位于水平井内；所述水气分离装置与竖直井连通；所述封隔器密封竖直井的顶端。2.如权利要求1所述的一种可燃冰开采装置，其特征在于:所述水平井为复数个，所述第二入水导管为复数个；各所述水平井均间隔设于所述可燃冰水合物层的中部，且各所述水平井的头部均连通于所述竖直井的底端；每所述第二入水导管均位于一水平井内，且该第二入水导管均与第一入水导管连通。3.如权利要求1或2所述的一种可燃冰开采装置，其特征在于:每所述水平井上设有复数个热交换孔。
【专利摘要】一种可燃冰开采装置，包括一竖直井、至少一水平井、一太阳能加热装置、第一入水导管、至少一第二入水导管、一水气分离装置和一封隔器；所述竖直井贯穿所述可燃冰水合物层；所述水平井设于所述可燃冰水合物层的中部，且该水平井的头部与所述竖直井的底端连通；所述太阳能加热装置位于竖直井的上方，所述第一入水导管穿过竖直井，且该第一入水导管的头部连通于太阳能加热装置，尾部与第二入水导管连通；所述第二入水导管位于水平井内；所述水气分离装置与竖直井连通；所述封隔器密封竖直井的顶端。本实用新型利用太阳能加热海水制备热量，竖直井和水平井联合开采的布井方式，减小了注入热量成本，增加了开采范围，提高天然气产量。
【IPC分类】E21B36/00, E21B43/01, E21B43/24, E21B43/30
【公开号】CN204754889
【申请号】CN201520406592
【发明人】赵振伟
【申请人】福建工程学院
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月12日