技术摘要：
本发明提供了一种低碳化海洋水合物开采及发电利用系统，包括海上浮式开采平台和设于海底的水平井网系统；水平井网系统用于通过降压方法从预热的甲烷水合物层中获得甲烷气体，并通过输出管网将甲烷气体输至所述海上浮式开采平台；海上浮式开采平台上设置船载直接燃烧透  全部
背景技术：
水合物，俗称“可燃冰”，一般存在于低温、高压环境中。以甲烷水合物为代表的水 合物广泛分布于地球主要的海洋地层、高原冻土地层等，如何提升其分解、流动、采出效率， 如何在海洋平台上存储、利用，以及如何处理CO2排放是水合物开采和利用系统中的三大核 心技术问题。 在水合物的开采过程中存在开采速率难题，如地层流动、分解速率、分解界面面积 等，及利用方面的难题，如存储运输成本、CO2排放成本等。 目 前 的 水 合 物 开 采 技 术 中 主 要 包 括 ：1 、竖 直 井 技 术 ；现 有 技 术 (CN201510455687.2)中，通过在海洋浮式平台设置竖直坑井，直接进入海洋水合物储层中， 通过储层内竖直坑井段减压，从而降低储层中压力，促进储层中水合物以竖直坑井为中心 分解，其分解反应产出的部分甲烷气体和水经由竖直坑井产出到海洋平台。2、水平井技术； 现有技术(CN201710983424.8)公开了一种天然气水合物平行水平井开采的方法。3、注热开 采技术；现有技术(CN201710987944.6)公开了一种平行水平井注热水开采天然气水合物的 方法。4、水合物开采海洋平台直接发电技术；现有技术(CN200710024421.8)公开了一种可 燃冰发电装置。5、水合物发电后CO2埋存技术；现有技术(CN201611113530.2)公开了一种天 然气水合物降压开采和CO2埋存结合的工艺方法。6、水平井、发电、注热与CO2注入集成方法， 该方法将二氧化碳溶于加热的海水中一起注入到甲烷水合物层中，使用水平井降压方法从 预热的甲烷水合物层中获得甲烷气体。采得的甲烷气体直接燃烧发电供给海洋浮式平台上 的能源消耗，并将产生的CO2通过回收系统与热水一起回注储层以实现储层热补给、预热等 目的。 但是，现有的开采方案均存在诸多缺点。现有竖直井降压开采方法在储层中分解 界面较小，产量随时间快速下降，无法实现规模化长期开采；现有水平井降压方法有部分方 案采用注热方式提升储层温度从而促进水合物分解的开采方法，该方法面临着注热进入地 层后影响面积较小、地层中热量流动难控制、以及地下生态环境因素等，在整体效率上不具 备经济性。 而且，现有部分方法采用采出气体通过除杂质分离后直接输往陆地，或经过再压 缩(或者液化)存储后送往陆地的方式，这需要消耗一定的能量实现多次运输及压缩、液化 存储。还有部分方法采用海洋浮式平台发电系统直接燃烧采得的甲烷气体发电，将产生的 CO2通过回收系统与热水一起回注储层用于储层热补给、预热等。该种方法在地层内仍然面 临注热进入地层后的流动性无法控制，从而经济性较差的问题。同时，CO2和热水同时混合 (形成浆体或者乳状液等)注入，在地层中CO2的流向和分布难以控制，难以实现“碳封存”的 目标。 3 CN 111608618 A 说　明　书 2/4 页 综上，现有的海洋水合物开采和利用方法中存在水合物降压或者注热分解过程中 分解界面较小，开采速率低、产量低、能耗高、运输和利用成本高，以及CO2排放高的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种低碳化海洋水合物开采及发电利用系统，解决目前开采 方面海洋地层中水合物降压或者注热分解过程中分解界面较小的局限，同时解决效率低、 CO2排放等问题。 为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案： 一种低碳化海洋水合物开采及发电利用系统：包括海上浮式开采平台和设于海底 的水平井网系统； 所述水平井网系统用于通过降压方法从预热的甲烷水合物层中获得甲烷气体，并 通过输出管网将甲烷气体输至所述海上浮式开采平台； 所述海上浮式开采平台上设置船载直接燃烧透平发电系统，所述船载直接燃烧透 平发电系统将获取的甲烷气体进行发电； 还包括设于海底的废弃井，所述船载直接燃烧透平发电系统将发电过程中产生的 CO2加压后，通过输入管网输至所述废弃井中。 进一步地，所述水平井网系统包括水平生产井组，所述水平生产井组包括流量控 制和平衡腔装置，以及一个或多个水平生产井，使得开采的甲烷气体经过所述流量控制和 平衡腔装置的汇总后输至所述海上浮式开采平台。 进一步地，所述水平生产井组的数量为多个，并且，多个水平生产井组获得的甲烷 气体再经过所述流量控制和平衡腔装置的汇总后输至所述海上浮式开采平台。 进一步地，所述船载直接燃烧透平发电系统包括船用燃气透平发电装置和CO2回 收装置，所述CO2回收装置将发电产生的CO2回收并重新加压，通过输入管网输至所述废弃井 中封存。 进一步地，所述船用燃气透平发电装置产生的电力通过海底电缆直接输送到岛屿 或者陆地需求端。 进一步地，输至所述海上浮式开采平台上的甲烷气体先经过除杂处理，再进入所 述船载直接燃烧透平发电系统实现发电。 本发明的有益效果： 1、通过水平井扩大分解面，提高单井产量； 2、通过生产井网设计，提高整体规模化产量； 3、通过直接燃烧发电系统设计，解决规模化生产时气体难存储的课题； 4、通过CO2直接埋存进入废井，有效减少碳排放； 5、通过井网设计和布置，实现规模化区域开采，保证开采经济性。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 4 CN 111608618 A 说　明　书 3/4 页 根据这些附图获得其他的附图。 图1是本发明整体开采及发电利用系统示意图； 图2是本发明具体系统结构关系图； 图3a是本发明中水平井网系统示意图； 图3b是本发明中水平井网系统另一实施方式示意图； 图4a是本发明实施例中水平井开采的生产速率示意图； 图4b是本发明实施例中水平井开采的累计产量示意图。