摘要： 天然气水合物是一种资源量丰富的高效清洁能源,该资源的开发利用对满足我国日益增长的能源消费需求、保障国家能源安全以及推进绿色发展具有重要的战略意义.本文在调研国内外水合物开采技术、研究现状的基础上,提出了利用空化射流钻径向水平井+筛管完井一体化方法开采深海浅层天然气水合物的新思路.介绍了包括总体工艺流程、射流破岩钻孔能力、射流钻头送进方式与延伸极限、井眼轨迹测量与控制等关键技术的研究基础和进展,并使用开源软件HydrateResSim进行了径向井开采天然气水合物数值模拟.本文还讨论了该技术未来的主要研究方向,包括高压水射流作用下水合物储层成孔特性、水力喷射钻井井筒多相流动规律、水合物储层微小井眼井筒稳定性评价与控制、天然气水合物径向水平井增产机理与效果评价、泥质粉砂水合物储层径向水平井开采工程参数优化等.研究发现空化射流钻径向水平井方法具有纯水力高效钻进、超短半径转向、精准中靶钻遇、衬管粗护井眼、井筒精细防砂的特点,所形成的多层多分支井眼可与降压法或热激发法相结合,扩大储层接触阵面、提高热量利用效率.研究成果可望为早日实现天然气水合物的商业化开采奠定基础.

关键词: 径向水平井, 天然气水合物, 空化射流, 水力喷射, 开采技术