摘要:天然气水合物是一种储量巨大、清洁高效的新型能源，我国海洋天然气水合物资源非常丰富，安全高效开采水合物能够助力实现我国能源结构转型与“双碳”战略目标。水合物储藏具有非成岩、弱胶结与温压敏感性强的特点，水射流技术应用于水合物钻采过程可有效解决常规方法引起的井壁坍塌与地层失稳等工程问题。本文总结了现有的水射流钻采水合物工艺与水射流钻具，分析了水射流冲击作用下含水合物沉积物破碎过程影响因素与破碎机理，最后对水射流技术在水合物钻采过程中的应用研究方向进行了展望，以期为我国海洋天然气水合物钻采技术研究提供参考。

摘要:天然气水合物作为一种高效清洁能源，广泛分布于我国南海海域的沉积地层中。我国先后于2017年和2020年成功开展了2次试开采，但由于海域天然气水合物特殊的赋存条件，单井水合物试采仍然面临着开采范围小、高产稳产时间短等问题。为了提高水合物的开采范围，基于cohesive单元进行了水合物储层二维水力压裂数值模型研究，比较了100 m×100 m和20 m×20 m两种模型的裂缝半长和宽度，得出了当注入压力为25 MPa时，压裂裂缝半长均为6 m，最大宽度分别为5.8、5.5 mm，构建尺寸较大的模型得出的实验结果更加准确。并且研究了裂缝宽度随注入时间的变化规律，随着注入压力和注入量的不断增加，初期裂缝宽度急速变大，后续在地应力和注入流体压力的共同作用下裂缝出现“阶梯式”的扩展规律。该研究在页岩气和煤层气等非常规能源储层水力压裂模型分析中得到了成功运用，为海域天然气水合物储层水力压裂提供一定的理论指导。

摘要:近年来，随着海域天然气水合物的勘探不断深入，为了进一步提高产量，加快实现海域天然气水合物商业化开采步伐，水平井开发成为了增产的重要手段。然而浅软地层水平井施工过程中，面对浅软未成岩地层，重点要解决好大斜度井段和水平井段的井眼清洁、井壁稳定、流变性能控制，润滑降摩、防漏等关键技术。本文从浅软地层水平井钻井液技术难点出发，通过室内研究和现场试验，形成了一套满足浅软地层水平井钻井施工的钻井液体系和钻井液施工工艺，并在陆地进行了多口浅软地层水平试验井施工，确保了钻完井顺利实施，为我国海域天然气水合物水平井试采提供了大量的现场试验数据。

摘要:天然气水合物是未来重要的战略开采资源，受到了世界各国的广泛关注，因此对海底天然气水合物进行大规模开采成为必然。目前，海底天然气水合物开采还处于试采阶段，到目前为止还未形成成熟的开采方式。本文从人们所担心的海域天然气水合物开采过程中因储层非成岩可能出现的海底水合物大规模气化、破坏海洋生态环境、产生海底地质灾害等问题出发，对海域天然气水合物开采的安全性进行了分析。同时调研了当前世界各国海域天然气水合物试采现状，指出了进行储层改造是海域天然气水合物未来进行大规模开采的必由之路。探讨分析了采用水力喷射微小井眼技术边钻进水平井边喷射改进发泡水泥浆以进行储层改造的可行性，可为我国水合物商业化开采提供借鉴。

摘要:保温保压取样，作为开展海域天然气水合物勘查工作的关键技术方法，是采获水合物原位样品的核心技术手段。本文对国内外海域天然气水合物保温保压取样钻具的相关资料进行了汇总梳理，并从工作原理、结构特点和试验应用等方面对国内保温保压取样钻具的研究与应用进展进行了分析与总结。通过采用不同的工作原理，国内保温保压取样钻具已能够在软-中硬-硬地层中进行取样，在工程应用中的保压成功率、岩心收获率等性能指标能够满足取样需求，有效推进了天然气水合物勘查评价自主化实施进程。

摘要:深水表层天然气水合物沉积体埋藏浅、地层软、未固结，泥浆密度窗口窄，使用常规隔水管泥浆循环钻进钻遇水合物分解会引起井周孔隙压力及储层水合物饱和度发生变化，导致水合物储层泥浆密度窗口更窄，引发井壁以及井口失稳等问题，并且时间长、成本高。文章介绍了无隔水管泥浆回收(RMR)技术原理，对该技术在深水表层海域天然气水合物钻探中的适应性进行了分析。结果表明，RMR技术利用双梯度原理，能有效解决目前深水表层钻井窄密度窗口难题；实时监控系统提高遇险机动性，严防硫化氢等气体发生泄漏；能够简化井身结构，缩短建井周期，降低建井成本；同时对海洋零排放，安全环保。

摘要:天然气水合物具有储量丰富、清洁高效的特点，世界各国非常重视天然气水合物资源的调查和开采工作，我国在2017年顺利实施了海域天然气水合物直井试采工作，并取得了丰硕的成果。水力喷射微小井眼技术是一项正在兴起的新型钻探技术，已经在石油钻探中得到了一定的应用，将其应用到海域天然气水合物钻探中具有钻井成本低、可顺利完成水平段钻进、降低井眼轨迹控制难度、储层污染小，降低了大规模海底坍塌的风险的优势，但是还存在着水平段长度短、井壁稳定性差、卡钻事故处理难度大、钻井工具开发难、连续油管寿命短等关键技术问题需要解决。

摘要:天然气水合物是一种潜力巨大的替代性能源，其可以稳定地存在于一定的低温高压条件之下。在天然气水合物钻探作业中，冷却保温技术是天然气水合物钻探的关键技术之一。低温可以抑制天然气水合物分解，这对获取水合物样品有着十分重要的作用。本文首先概述了海底天然气水合物取样器保温冷却技术研究现状，并对取样器冷却保温技术进行深入的调查研究和分析。然后对日本的PTCS取样器中的冷却保温技术和国内具有冷却保温功能的取样器进行了详细介绍，并对相关技术进行分析和总结，最后对海底天然气水合物取样器冷却保温技术的发展做了总结与展望。