周守為 陳 偉 李清平 周建良 施和生

(1.中國海洋石油總公司 北京 100010； 2.中海油研究總院 北京 100028； 3.中海石油(中國)有限公司勘探部 北京 100010)

深水淺層非成巖天然氣水合物固態(tài)流化試采技術(shù)研究及進展*

周守為1陳 偉1李清平2周建良2施和生3

(1.中國海洋石油總公司 北京 100010； 2.中海油研究總院 北京 100028； 3.中海石油(中國)有限公司勘探部 北京 100010)

周守為,陳偉，李清平,等.深水淺層非成巖天然氣水合物固態(tài)流化試采技術(shù)研究及進展[J].中國海上油氣，2017,29(4)：1-8.

ZHOU Shouwei,LI Qingping,CHEN Wei,et al.Research on the solid fluidization well testing and production for shallow non-diagenetic natural gas hydrate in deep water area[J].China Offshore Oil and Gas,2017,29(4):1-8.

基于我國海域天然氣水合物鉆探取樣儲層具有埋深淺、無致密蓋層、非成巖、弱膠結(jié)、易于碎化等特點，提出了針對深水淺層非成巖天然氣水合物固態(tài)流化試采方案，其核心思想是將深水淺層非成巖天然氣水合物礦體通過機械破碎流化轉(zhuǎn)移到密閉的氣、液、固多相舉升管道內(nèi)，利用舉升過程中海水溫度升高、靜水壓力降低的自然規(guī)律使水合物逐步氣化，變非成巖天然氣水合物分解過程的不可控為可控，實現(xiàn)深水淺層天然氣水合物安全試采；其工程實施策略為目標勘探確定井位、隨鉆測井證實水合物層位、鉆探取樣及分析作為試采實施依據(jù)，即在鉆探取樣獲取巖心后確定水合物有效層位，依托深水工程勘察船、采用無隔水管鉆桿鉆進至水合物層后固井并建立井口，采用自主的井下噴射工藝使含水合物沉積物在舉升過程中自然分解，利用密度差實現(xiàn)部分砂回填，其余氣、液、固流化物返回地面測試流程，經(jīng)過高效分離、氣體儲集、放噴等技術(shù)實現(xiàn)快速點火測試。2017年5月，中國海油在南海北部荔灣3站位依托深水工程勘察船“海洋石油708”，利用完全自主研制技術(shù)、工藝和裝備，在水深1 310 m、水合物礦體埋深117～196 m處，在全球首次成功實施海洋淺層非成巖天然氣水合物固態(tài)流化試采作業(yè)，標志著我國已在具有自主知識產(chǎn)權(quán)的天然氣水合物勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)上取得歷史性突破。

深水；淺層；非成巖；天然氣水合物；固態(tài)流化；試采方案；試采作業(yè)

天然氣水合物(俗稱可燃冰)有望成為21世紀繼頁巖氣、致密氣、煤層氣、油砂等之后接替能源之一，主要分布在陸地永久凍土帶和沿海大陸架300～3 000 m水深海域，其中約90%儲存在深海區(qū)域[1]。海洋天然氣水合物賦存在深水大陸架陸坡區(qū)，埋深淺，弱膠結(jié)，其無序分解等潛在工程地質(zhì)災(zāi)害、溫室效應(yīng)等也已引起世界各國的高度重視。天然氣水合物巨大的資源潛力以及對環(huán)境的潛在影響吸引著世界各國勘查、試驗開采以及配套環(huán)境影響評價工作的不斷深入,美國、加拿大、德國、挪威、日本、印度、韓國、越南等國紛紛制定了天然氣水合物長期研究計劃，因此，天然氣水合物資源安全高效開發(fā)和環(huán)境風險并重，已成為當前世界科技創(chuàng)新的前沿[2-6]。

目前已獲取的自然界天然氣水合物樣品賦存狀態(tài)可分為砂巖型、砂巖裂隙型、細粒裂隙型和分散型。與常規(guī)油氣儲層形式相比，海洋天然氣水合物賦存區(qū)域具有埋深淺、弱膠結(jié)、大多無致密蓋層及發(fā)育完備的生儲蓋等特點，因此筆者根據(jù)海洋天然氣水合物儲層形式將其分為成巖或砂層天然氣水合物和非成巖天然氣水合物。2002年起，加拿大、美國、日本分別在陸地永久凍土和海域成巖或砂層天然氣水合物成功實施了以降壓法為主、注熱和CO2置換為輔的試采作業(yè)。借鑒常規(guī)油氣開采的降壓等方法開采天然氣水合物，其本質(zhì)是將天然氣水合物在儲層內(nèi)分解為水和氣，該方法主要適用于有一定圈閉構(gòu)造的砂層天然氣水合物儲層開發(fā)。至今未見針對占海域資源量約85%的淺層非成巖天然氣水合物試采的公開報道，而我國南海北部已獲取樣品基本都屬于此類型。

目前我國海域已經(jīng)取樣的天然氣水合物儲層埋深比較淺(300 m內(nèi))，不像常規(guī)油氣藏一樣有致密的蓋層，它存在于海底以下幾十米到300 m的軟泥砂里[7]。筆者基于我國海域天然氣水合物鉆探取樣情況，提出了針對深水淺層幾米到上百米、非成巖全新的開采模式，即固態(tài)流化開采新方法并以南海北部海洋天然氣水合物儲集區(qū)為試采目標區(qū)，研究制定了海洋天然氣水合物目標勘探、鉆探取樣和固態(tài)流化試采一體化實施方案，于2017年5月25日在南海北部荔灣3站位依托“海洋石油708”深水工程勘察船，利用完全自主研制技術(shù)、工藝和裝備在水深1 310 m、天然氣水合物礦體埋深117～196 m處，全球首次成功實施海洋淺層非成巖天然氣水合物固態(tài)流化試采作業(yè)，在海洋淺層天然氣水合物的安全、綠色試采方面進行了創(chuàng)新性的探索，標志著我國天然氣水合物勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)已取得歷史性突破。

1 海洋試采目標區(qū)概況

1.1 目標區(qū)選取

南海北部珠江口盆地發(fā)現(xiàn)并開發(fā)了我國第一個深水氣田，即荔灣3-1氣田群，并于2007年在國內(nèi)首次獲取了天然氣水合物樣品。因此，以珠江口盆地東部地區(qū)水深500～3 000 m二維/高精度三維地震資料為基礎(chǔ)，通過深水淺層、薄層的正反演解釋、處理技術(shù)進行了天然氣水合物疑似目標的普查，并對疑似目標區(qū)域綜合地震、地質(zhì)和地化等特征進行了系統(tǒng)評價，優(yōu)選荔灣3天然氣水合物富集區(qū)作為鉆探和試采靶區(qū)(圖1)。荔灣3天然氣水合物富集區(qū)自西向東呈條帶狀分布，似海底反射(BSR)特征典型，BSR之上有明顯的振幅異常，BSR之下含氣反射特征明顯，沉積體系研究表明脊部發(fā)育多期殘留峽谷水道充填沉積，有發(fā)育砂質(zhì)儲層的地質(zhì)條件，估算4個條帶區(qū)天然氣資源量約407.4×108m3。

圖1 荔灣3海洋天然氣水合物目標區(qū)分布Fig .1 Target distribution of LW3 natural gas hydrate in ocean water

1.2 儲層特性

在目標靶區(qū)鉆探取樣過程中，依托自主研制的隨鉆測井系統(tǒng)在國內(nèi)首次自主實施深水區(qū)隨鉆測井和保溫保壓取樣、帶壓轉(zhuǎn)移和在線分析。目標靶區(qū)隨鉆測井信號顯示高電阻、高聲速等特征(圖2)，與地震解釋所獲得的天然氣水合物層位信息吻合很好；同時，保溫保壓取樣結(jié)果(圖3)證實了淺層天然氣水合物存在和賦存的層位，其結(jié)果與地球物理、測井信息一致。

圖2 海洋天然氣水合物目標區(qū)隨鉆測井曲線Fig .2 Logging curve while drilling in hydrate target area in ocean water

圖3 海洋天然氣水合物保溫保壓樣品Fig .3 Thermal insulation and pressure maintaining hydrate sample in ocean water

1.3 樣品分析及試采面臨的挑戰(zhàn)

按照ISO9002體系標準，取得了天然氣水合物層的氣體。完鉆層位是粵海組或韓江組上段，水合物層儲層深度在泥線以下117～196 m，其中水合物富集層厚度為60 m，所取得的各井段巖屑樣照片見圖4，巖性特征如下：

1) 水合物層巖性主要為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖，其中粉砂巖極細，以泥質(zhì)粉砂為主 ( 40 μm以下的粒度分布達到了83.25% ，其中10μm以下的占近40%)。

圖4 現(xiàn)場所取巖樣照片F(xiàn)ig .4 Photographs of rock samples taken at site

2) 泥巖為灰色，性軟，局部含粉砂，含灰質(zhì)弱，巖屑呈次塊狀；粉砂質(zhì)泥巖為灰色，性軟，粉砂質(zhì)分布不均，含灰質(zhì)弱，巖屑呈次塊狀；泥質(zhì)粉砂巖為淺灰色，泥質(zhì)膠結(jié)，疏松，無熒光顯示；粉砂巖為淺灰色，泥質(zhì)膠結(jié)，疏松，無熒光顯示。

3) 地層平均孔隙度43%，平均含水合物飽和度40%。

4) 取得天然氣水合物層氣體甲烷含量達99.2%～99.8%。

通過樣品分析，可以得出深水淺層天然氣水合物試采所面臨的挑戰(zhàn)主要有：埋深淺，僅117～196 m(目前海域試采中，日本試采埋深270～330 m,中國地質(zhì)調(diào)查局試采埋深206～270 m),泥質(zhì)粉砂等滲透率低,沉積物粒徑在40 μm以下，其中10 μm以下占40%；膠結(jié)性差，非成巖。因此，尋找適合此類儲層的試采工藝至關(guān)重要。

1.4 試采工藝選擇

在加拿大長湖油砂開發(fā)中，表層、淺表層、淺層以固體礦或半流化方式進行，而深層成巖部分采用熱采如SAGD等常規(guī)油氣開發(fā)方式進行。目前世界范圍內(nèi)對于多類型天然氣水合物認識還在深入，現(xiàn)階段認為降壓法試采和固態(tài)流化試采方法是適用于不同目標層的海洋天然氣水合物有效試采方法。因此，針對我國南海被動大陸邊緣、薄地殼等帶來的海域地溫梯度高、水合物埋深淺、窄壓力窗口、多為泥質(zhì)粉砂儲層等挑戰(zhàn)，按照深水區(qū)不同的天然氣水合物賦存形式，中國海油重點部署了2套海洋天然氣水合物試采方案研究及相關(guān)裝備自主研制：

1) 針對海洋成巖砂巖或砂層天然氣水合物：砂巖天然氣水合物儲層具有相對封閉的蓋層，可以通過降壓、注劑、注熱、CO2置換等方法將天然氣水合物在儲層內(nèi)分解為水和氣，然后采用排水采氣等常規(guī)油氣藏開采方式進行開發(fā)[8-10]，而且日本、美國、俄羅斯等國都曾成功實施[11](表1)。中國海油重點開展了依托半潛式鉆井裝置，以降壓為主注劑為輔的試采工藝、控砂工藝、連續(xù)排采裝備的自主研發(fā)。

表1 目前世界各國天然氣水合物試采項目概況Table 1 Overview of current natural gas hydrate well testing and production projects in the world

2) 針對海洋淺層非成巖泥質(zhì)粉砂天然氣水合物儲層：依托深水勘察船攻克固態(tài)流化試采工藝和工程實施核心裝備，包括深水勘察船無隔水管鉆完井、儲層流化、連續(xù)舉升、儲層改造及應(yīng)急解脫等完全自主技術(shù)和裝備。

本文針對荔灣3區(qū)天然氣水合物儲層基本特性，即水深1 310 m、埋深117～196 m的非成巖天然氣水合物儲層，提出了全新的深水淺層天然氣水合物固態(tài)流化試采工藝。

2 試采方案

2.1 開采原理

深水淺層非成巖天然氣水合物固態(tài)流化開采核心思想為[12]：基于我國海洋天然氣水合物埋深淺、沒有致密蓋層，礦藏疏松、膠結(jié)程度低、易于碎化的特點，利用其在海底溫度和壓力下的穩(wěn)定性，采用固態(tài)開采方法，通過機械辦法將地層中的固態(tài)天然氣水合物先碎化、后流化為天然氣水合物漿體，然后通過完井管道和輸送管道采用循環(huán)舉升的方式將其舉升到海面氣、液、固處理設(shè)施;當天然氣水合物漿體進入到舉升管道后，利用外界海水溫度升高、靜水壓力降低的自然力量而自然分解，分解后氣產(chǎn)生自舉升，含天然氣的水合物漿體最后返回到水面工程船上進行深度分解與氣、液、固分離，從而獲得天然氣。

深水淺,層非成巖天然氣水合物固態(tài)流化開采工藝流程如圖5所示，其基本組成包括：海底機械采掘、天然氣水合物沉積物粉碎研磨、海水引射與漿液舉升、上升過程中流化開采、上部分離及液化、沉積物回填以及動力等供應(yīng)單元。由于整個采掘過程是在海底天然氣水合物礦區(qū)進行，未改變天然氣水合物的溫度、壓力條件，類似于構(gòu)建了一個由海底管道、泵送系統(tǒng)組成的人工封閉區(qū)域，起到常規(guī)油氣藏蓋層的封閉作用，使海底淺層無封閉的天然氣水合物礦體變成了封閉體系內(nèi)分解可控的人工封閉礦體，從而使海底天然氣水合物不會大量分解,實現(xiàn)了原位固態(tài)開發(fā),避免了天然氣水合物分解可能帶來的工程地質(zhì)災(zāi)害和溫室效應(yīng)；同時該方法利用了天然氣水合物在傳輸過程中溫度壓力的自然變化，實現(xiàn)了在密閉輸送管線范圍內(nèi)可控有序分解。

圖5 深水淺層非成巖天然氣水合物固態(tài)流化開采工程示意圖Fig .5 Schematic diagram of solid fluidization production for non-diagenetic natural gas hydrate in deep water

深水淺層非成巖天然氣水合物固態(tài)流化開采技術(shù)策略可以總結(jié)為以下6個利用：

1) 利用淺層非成巖天然氣水合物的埋深淺、疏松、易于粉碎流化的地質(zhì)特性；

2) 利用海底溫度、壓力相對穩(wěn)定不易分離的海床環(huán)境條件；

3) 利用從海底到地面溫度自然升高、壓力自然降低的自然條件(海底2～3 ℃ ，水面22～36 ℃ )；

4) 利用天然氣水合物與泥砂比重差異大，易于初步旋流分離，實現(xiàn)部分自動沉砂；

5) 利用表層溫度較高的海水作為引射液體，起到升溫分解作用；

6) 利用天然氣水合物在溫度升高、壓力降低條件下自然解析、相變、氣態(tài)舉升的物理特征。

2.2 試采工藝

綜合考慮地質(zhì)成藏特點、技術(shù)可行性和經(jīng)濟性，中國海油制定了海洋天然氣水合物目標勘探、鉆探取樣、固態(tài)流化試采一體化實施方案，其工程方案設(shè)計思路為：依托自主研制的全套裝備，包括深水工程勘察船“海洋石油708”、隨鉆測井工具、天然氣水合物保溫保壓及在線分析鉆探、天然氣水合物固態(tài)流化試采裝備、應(yīng)急解脫系統(tǒng)等，實現(xiàn)我國海洋天然氣水合物固態(tài)流化試采工程。該試采工程實施策略為目標勘探確定井位、隨鉆測井證實天然氣水合物層位、鉆探取樣及分析作為試采實施依據(jù)，即在鉆探取樣獲取巖心后確定天然氣水合物有效層位，依托深水工程勘察船、采用無隔水管鉆桿鉆進至天然氣水合物層后固井并建立井口，利用自主研制的井下絞吸、流化設(shè)備、連續(xù)油管舉升工藝等使含天然氣水合物沉積物在舉升過程中部分自然分解，利用密度差實現(xiàn)部分砂回填，其余氣、液、固流化物返回地面測試流程，經(jīng)過高效分離、氣體儲集、放噴等技術(shù)實施快速點火測試。圖6為深水淺層非成巖天然氣水合物固態(tài)流化試采工藝作業(yè)示意圖。

圖6 深水淺層非成巖天然氣水合物固態(tài)流化試采工藝 作業(yè)示意圖Fig .6 Schematic diagram of solid fluidization well testing and production for shallow natural gas hydrate in deep water

試采工程依托自主研制的深水工程勘察船“海洋石油708”，采用自主的無隔水管鉆完井工藝和裝備進行埋深117～196 m天然氣水合物層位的作業(yè)，之后安裝舉升管柱，含水合物沉積物在舉升管道內(nèi)部分離，實現(xiàn)砂自沉降，分解氣和剩余含水合物沉積物漿體回接到平臺進行處理。此外，基于地層壓力預(yù)測研究結(jié)果及鉆探目的，考慮到目的層尚未成巖，僅相當于常規(guī)油氣井的表層以上部分，根據(jù)實際鉆井情況獲取的信息，目的層破裂壓力很低，與土體的抗箭強度相當，因此進行了針對性的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計，并經(jīng)試采證明了其可靠性。

對于地面測試工藝，由于從井口三通返出的井流物為固、液、氣相混合物狀態(tài)，因此地面流程需要具備在線不間斷分離固、液、氣相的能力；由于預(yù)期的產(chǎn)氣量較小以及安全要求，整個流程系統(tǒng)應(yīng)采用閉路處理系統(tǒng)，且滿足氣密性要求，同時高壓端工作壓力不低于20.7 MPa；由于工作液中混有一定比例的水合物分解劑，流程設(shè)計考慮循環(huán)利用工作液。試采裝備如圖7所示。

圖7 深水淺層非成巖天然氣水合物固態(tài)流化試采裝備Fig .7 Ground process of solid fluidization well testing and production for shallow natural gas hydrate in deep water

2.3 作業(yè)平臺

本次作業(yè)海域為南海東部海域，水深1 310 m，井位附近海底坡度3.0°～4.0°，海底溫度3 ℃，作業(yè)機具選擇“海洋石油708”深水工程勘探船。根據(jù)試采井井場氣象、水文條件以及鉆機補償器能力等，對“海洋石油708”采用動力定位時的系統(tǒng)能力進行評估，同時評估中也考慮到“海洋石油708”動力定位配置：具有2個全回轉(zhuǎn)主推進器，每個推進器最大功率3 500 kW；2套首部管道式側(cè)推，每套推進器最大功率1 500 kW；具有1套首部伸縮式全回轉(zhuǎn)推進器，每套推進器最大功率1 500 kW。經(jīng)評估，該平臺定位設(shè)備能力滿足本井作業(yè)要求。根據(jù)試采作業(yè)工況條件，對“海洋石油708”鉆機、甲板空間和可變載荷、鉆井測試液材料儲存、大鉤載荷以及鉆機設(shè)備能力進行分析。經(jīng)評估，“海洋石油708”鉆機能力滿足本井作業(yè)要求。圖8為“海洋石油708”深水工程勘察船現(xiàn)場作業(yè)照片，表2為“海洋石油708”深水工程勘察船主要參數(shù)。

圖8 “海洋石油708”深水工程勘察船現(xiàn)場作業(yè)照片F(xiàn)ig .8 Field operation photo of HYSY 708 deep water engineering investigation ship表2 “海洋石油708”深水工程勘察船主要參數(shù)Table 2 Main parameters of HYSY 708 deep water engineering investigation ship

參數(shù)數(shù)值參數(shù)數(shù)值船長/m105乘員數(shù)90型寬/m23.4設(shè)計最大航速/節(jié)14.5型深/m9.6甲板面積/m2約1100最大夏季吃水/m7.4動力定位系統(tǒng)DP2設(shè)計吃水/m7.4主克令吊/[t·(10m)-1]150排水量/t約11600尾部門吊設(shè)計250t基座總噸位/t約7620深水鉆機/m3200自持力/d75甲板強度/(t·m-2)10

3 試采概況及效果

“海洋石油708”于2017年5月16日到達井位后，經(jīng)過井位精確定位等準備， 于5月17日組合下鉆鉆進至設(shè)計深度后固井，于5月22日鉆至預(yù)定深度后下入噴射碎化工具，下鉆噴射作業(yè)，期間使用自主研制的噴射液和海水作為噴射流體噴射，循環(huán)收集氣體，從深水淺層泥質(zhì)粉砂水合物藏中采出天然氣水合物，并且點火測試成功，5月31日固態(tài)流化測試作業(yè)完畢，棄井后作業(yè)結(jié)束。

流化噴射的鉆頭到達天然氣水合物層，同時置換井筒內(nèi)的噴射液為流化劑。調(diào)整破碎裝備的水力參數(shù)，高速的流化劑由舉升管道從水眼內(nèi)噴出，將部分分解氣、含水合物固相顆粒等帶到地面處理系統(tǒng)。在地面測試流程中，固態(tài)的水合物慢慢由固相變?yōu)橐合?，?jīng)壓力的變化下變?yōu)闅怏w，到達地面的分離器。流化期間原設(shè)計將獲得分解氣100 m3，實際獲得氣體81 m3。氣體中甲烷含量高達99.8%，圖9為荔灣3海上試采現(xiàn)場照片。

圖9 荔灣3試采現(xiàn)場點火測試照片F(xiàn)ig .9 Ignition photo of well testing at LW3 site

4 結(jié)論

1) 中國海油首次提出深水淺層非成巖水合物固態(tài)流化開采技術(shù)，并采用固態(tài)流化開采技術(shù)方案及國產(chǎn)裝備在全球首次成功試采南海天然氣水合物，標志著我國在具有自主知識產(chǎn)權(quán)的天然氣水合物勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)上取得了歷史性突破。

2) 海洋天然氣水合物藏固態(tài)流化開采技術(shù)是將水合物采掘、密閉漿液輸送到水面設(shè)施進行氣體回收，這是一種全新的開發(fā)思路，具有污染小、次生災(zāi)害小、不破壞下部孔隙性儲層水合物等優(yōu)勢，是一種潛在的天然氣水合物開發(fā)手段和方法，因為水合物氣化是在可控的管道內(nèi)進行，所以較好地解決了水合物開采中的安全、環(huán)保問題，因此“固態(tài)流化法”無論是在天然氣水合物開采還是在海底采礦領(lǐng)域都有很好的應(yīng)用前景。

3) 此次固態(tài)流化試采針對深水淺層、具有一定埋深(117～196 m)弱膠結(jié)天然氣水合物層位展開，自主研發(fā)的無隔水管鉆完井技術(shù)、連續(xù)油管舉升技術(shù)、高效氣液固分離技術(shù)以及深水工作船鉆完井作業(yè)技術(shù)是本技術(shù)體系的主要創(chuàng)新點，未來有望在其他類型的深海天然氣水合物甚至深海油氣資源的開采中應(yīng)用。

4) 海洋天然氣水合物藏固態(tài)流化開采技術(shù)的核心問題是海底淺表層天然氣水合物藏破碎采掘方式的確定、海水天然氣水合物混合顆粒氣液固多相非平衡分解機制研究、不同角度管路輸送含非平衡相態(tài)變化的氣液固多相流動分析以及海底天然氣水合物采掘過程中環(huán)保安全防護裝置系統(tǒng)的研制等，其關(guān)鍵問題目前還處于初級階段，需要進一步深入研究。

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(編輯：孫豐成)

Research on the solid fluidization well testing and production for shallow non-diagenetic natural gas hydrate in deep water area

ZHOU Shouwei1CHEN Wei1LI Qingping2ZHOU Jianliang2SHI Hesheng3

(1.CNOOC，Beijing100010,China; 2.CNOOCResearchInstitute,Beijing100028,China；3.ExplorationDepartmentofCNOOCLtd.,Beijing100010,China)

Based on the characteristics of shallow, non-dense cover, non-diagenesis, weak cementation and easy fragmentation of natural gas hydrate drilling reservoirs in China, a solid fluidization well testing and production scheme for deep water shallow non-diagenetic gas hydrate is proposed.The core idea is to transfer the deep-water non-diagenetic natural gas hydrate ore body through mechanical crushing fluidization into a closed gas-liquid-solid multi-phase lifting pipeline, using the natural law of the sea water temperature rise and the hydrostatic pressure decrease during the lifting process hydrate gradually gasification, non-diagenetic hydrate decomposition process is not controlled to control, to achieve deep water gas hydrate safety test.The engineering implementation strategy is the target exploration to determine the well location, while drilling the wells to confirm the hydrate level, drilling sampling and analysis as the basis for the implementation of the test, that is, after drilling the core to determine the effective hydrate wells, then establishment the wellbore， the use of downhole jet process so that the hydrate deposits in the process of lifting part of the natural decomposition of the use of density difference to achieve part of the sand backfill, the remaining gas-liquid-solid fluid to return to the ground test process, through efficient separation, gas storage, discharge technology to achieve rapid ignition test.In May 2017, CNOOC relied on the deep water engineering survey vessel HYSY708 at the station of LW3 in the northern part of the South China Sea.Using fully self-developed technology, process and equipment, at the depth of 1 310 m and the depth of hydrate ore body was 117～196 m, the world's first successful implementation of shallow non-diagenetic hydrate solid fluidization well testing and production in ocean water, marking China's has made a historic breakthrough in the key technology of natural gas hydrate exploration and development with independent intellectual property rights.

deep water; shallow layer; non-diagenetic; natural gas hydrate; solid fluidization; well testing and production scheme; well testing and production operation

*國家重點研發(fā)項目“海洋天然氣水合物試采技術(shù)和工藝(編號：2016YFC0304000)”部分研究成果。

周守為，男，中國工程院院士，教授級高級工程師，海洋石油開發(fā)工程專家。

1673-1506(2017)04-0001-08

10.11935/j.issn.1673-1506.2017.04.001

P744.4

A

2017-07-05