一种协同开发天然气、水溶气和天然气水合物的系统及方法技术领域
本发明属于天然气资源勘探开发领域，特别是一种协同开发天
然气、水溶气和天然气水合物的系统及方法。
背景技术
三气叠置储层，即天然气水合物储层、天然气藏及水溶气藏纵向
上叠置成藏，天然气在水溶气藏高温高压条件下由烃源岩分解产生，
向上运移形成天然气藏，继续往上运移遇到海底高压地温条件而形成
天然气水合物，现已证实为天然气资源海洋存在的基本形式，且广泛
分布于海底，其中蕴含的天然气资源量非常丰富。因此，经济有效地
开发该类天然气资源对于缓解全球能源危机、控制环境污染具有十分
重要的意义。
目前，天然气水合物开发还处于初期探索阶段，水溶气藏作为非
常规天然气资源由于开发效益差还未受到关注，单纯开发游离的天然
气经济效益好，但是不能充分利用资源。另外，对于天然气水合物的
开发普遍采用加热法，但是该方法热效率低、需大量热水资源，特别
是对于海洋条件成本很高。水溶气藏天然气含量低，经济效益差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种协同开发天然气、水溶气和天然气水
合物的系统及方法，以满足开采者对三气叠置储层合理开采。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明公开了一种协
同开发天然气、水溶气和天然气水合物的系统及方法，包括了第一生
产井组件、第二生产井组件、气水分离装置、高压泵组、集气罐，第
一生产井组件和第二生产井组件均从海平面延伸至三气叠置储层，第
一生产井组件通过输送管道与气水分离装置和集气罐连接，第二生产
井组件通过输送管道与气水分离装置和高压泵组连接，气水分离装置
通过输送管道与高压泵组和集气罐连接，输送管道上均设置有安全阀。
其中，第一生产井组件和第二生产井组件均包括有油管、套管、
射孔和封隔器，油管外封套有套管，套管上开设有多组射孔，封隔器
安装于油管与套管之间、位置位于天然气藏与水溶气藏分界线。
优选的，还包括有温压传感器，所述的温压传感器分布于套管外
壁
本发明具有以下有益效果：
1.本发明通过采用双管协同开发模式，用游离天然气的经济效益弥补
水溶气藏较低的开采效益，用产出的高温地层水对天然气水合物进行
加热开发，多余的产出水重新注入水溶气藏以保持其地层压力。该方
法在经济上可行，并且能充分利用天然气资源。
2.在合理实际的开采系统，增设了温压传感器分散于生产井外壁，可
以实时对复杂变化的海层情况进行实时监测。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
主要组件符号说明:
1：油管，2：套管，3：射孔，4：封隔器，5：输送管道，6：
安全阀，7：气水分离装置，8：高压泵组，9：集气罐，10：温压
传感器
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合
附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
如图1所示，本发明公开了一种协同开发天然气、水溶气和天然
气水合物的系统及方法，包括了第一生产井组件、第二生产井组件、
气水分离装置7、高压泵组8、集气罐9和温压传感器10。第一生产
井组件和第二生产井组件均包括油管1、套管2、射孔3和封隔器4。
安装过程：
第一生产井组件和第二生产井组件均从海平面延伸至三气叠置
储层，依次穿过海水、天然气水合物储层、天然气藏和水溶气藏，第
一生产井组件和第二生产井组件结构相近均包括有油管1、套管2、
射孔3和封隔器4，油管1外封套有套管2，套管2上开设有多组射
孔3，封隔器4安装于油管1与套管2之间、位置位于天然气藏与水
溶气藏分界线，不同的是第一生产井组件中多组射孔3分别开设在天
然气藏和水溶气藏，第二生产井组件中的多组射孔3分别开设在天然
气水合物储层和水溶气藏，并且第一生产井组件中的套管2外设置有
多个温压传感器10，分别对应天然气水合物储层、天然气藏和水溶
气藏；第一生产井组件和第二生产井组件均从海平面延伸至三气叠置
储层，第一生产井组件通过输送管道5与气水分离装置7和集气罐9
连接，第二生产井组件通过输送管道5与气水分离装置7和高压泵组
8连接，气水分离装置7通过输送管道5与高压泵组8和集气罐9连
接，输送管道5上均设置有安全阀6。
工作原理：
天然气藏和水溶气藏的开发，从第一生产井组件产出的天然气经
过输送管道5进入集气罐9，从油管1产出的气液混合物经过输送管
道5进入气水分离装置7，完成气水的分离，分离后的天然气经过输
送管道5进去集气罐9，分离后的地层水经过输送管道5进入高压泵
组8进行增压，准备回注。
天然气水合物的开发，天然气水合物的开采采用注热水吞吐方式
进行，分两小步：
1)注水阶段：高压泵组8增压的热水经地层水回注第二生产井
组件中，并从射孔3注入天然气水合物储层，对天然气水合物进行加
热分解；
2)采液阶段：天然气水合物经加热后分解成气液混合液，经套
管2、射孔3、油管1及输送管道5进入气水分离装置7，完成气水
分离收集或回注。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并
不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范
围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。