在局海域天然气水合物试采之际，地学文献中心“地学情报综合研究与产品研发”二级项目基于已报道内容以及最新跟踪进展，对日本已于2017年4月初开始实施的第二次近海试采进行了系统的归纳总结，并与第一次近海试采进行了对比分析，从信息情报的角度形成了对第二次近海试采工作重点的认识。

日本第二次近海试采的目的是针对第一次近海试采（简称第一次试采）中明确的技术问题（出砂、井下气水分离、长期稳定生产等）制定解决方案，在实际场地验证解决方案的有效性，并通过验证工作获取更长期试采和未来商业化所需的储层响应数据。因此，全面了解此次试采工作可能对局海域天然气水合物工作的未来部署提供及时的信息参考。

一、站位选择和井位部署

由于第二次近海试采（简称第二次试采）的目的之一是验证第一次试采中所遇到的技术问题的解决措施，所以选择了与第一次试采的实施站位和条件相近的场地（第二渥美海丘附近），并根据前期钻探作业所钻的地质调查井从两处候选站位（Loc. 1和Loc. 2’）中选定了一处（Loc. 2’）作为最终的试采站位。

部署了1口地质调查井、2口监测井和2口生产井，其中分别配备有不同防砂装置的2口生产井交替产气，以在发生故障时通过切换井来继续实施试采。

二、前期钻探的实施

2016年5月至6月按计划在第二渥美海丘实施了前期钻探，一是钻探了1口地质调查井并决定了最终的试采站位；二是钻探了2口监测井，获取了测井数据，并安装了温度和压力测量装置，2口监测井中的1口要钻穿甲烷水合物富集带，另外1口则钻入富集带即停钻；三是钻探了2口生产井中处于甲烷水合物富集带上部的井段，获取了测井数据，并安装了13.375英寸的短圆螺纹套管（最下部为9.625英寸套管）；四是实施了临时废井处理。

三、产气试验的准备与实施

（一）试采作业进度的时间安排

计划2017年4月上旬开始租赁船只和装船作业（清水港）；4月中旬进行钻探、测井、防砂装置的安装；4月下旬至6月上中旬进行井下试验装置的下放以及开始产气试验；6月中旬至下旬船只回港和进行卸船作业。

据日本经济产业省2017年4月10日报道，2017年4月7日，“地球号”深海钻探船从清水港出发驶往第二渥美海丘开始实施第二次试采的准备工作，宣告了日本新一次近海甲烷水合物试采的启动。

（二）试验系统的改进

（1）井下设备

对井下系统和套管结构进行了重新评估，发现第一次试采中井下压力难以控制的原因是井内横断面积较小的地方较多，导致气体和水的流速较快，从而无法实现更为有效的重力分离。

因此，针对第二次试采设计了具更可靠气水分离的系统，以在充分确保井下存在环空部分的同时提高气水分离效率。此外，通过简化井下设备来降低发生故障的风险。与第一次试采相同，将继续利用电潜泵进行井下的阶段性降压（最初的13.5兆帕à7兆帕à5兆帕à3兆帕），并根据前面提及的降压控制问题对电潜泵提出了在抽气的同时也能抽水的设计要求。

（2）修井立管系统

第一次试采使用“地球号”的钻探设备以及防喷器进行了试验。该钻探设备可钻至海底以下几千米的深度。由于该设备在高压油气开采中也能安全作业，所以对于低压甲烷水合物井而言完全没有问题。然而，该设备的重量较大（超过300吨），下放和上提设备要花费大量的时间，作业的负荷较大，井的中断、重新安装以及切换作业非常困难。

因此，第二次试采决定采用重量更轻（约120吨）、更便于重新安装和切换作业、以及允许更大船偏距的修井立管系统，主要由立（套）管、紧急中断套装（EDP）和防喷装置（WCP）等构成。其中，立管（经研究最终选择了最厚且强度最大的9.625英寸API Q125套管）作为气体生产管线来使用，EDP和WCP作为防喷器来进行计划中断或紧急切断作业。

（3）防砂装置

尽管第一次试采采用了砾石充填防砂措施，但仍出现了出砂现象，导致试采在第六天不得不终止，原因是砾石的移动引起了筛网的损坏，进而产生了出砂。

因此，第二次试采决定采用GeoFORM防砂系统，该系统不会发生砾石移动以及使用了抗变形和侵蚀（磨损）的形状记忆高分子材料，并加入了金属珠形嵌入物。2口生产井将使用2种不同型号的GeoFORM防砂系统，一种是下入井底前就预先膨胀的GeoFORM防砂系统，另一种是井底才膨胀的GeoFORM防砂系统。前者具有作业较简单、污染较小、不存在不膨胀风险，但存在未有效封堵风险的特征；后者具有封堵效果有保证，但作业较复杂、污染较大、存在不膨胀风险的特征。

（四）试采作业过程

简单来说，将通过采用不同防砂措施的2口生产井进行产气试验。首先，计划从2017年4月下旬起利用安装有预先膨胀的GeoFORM防砂系统的生产井（P3井）实现为期3周至4周的持续产气；其次，利用安装有在井下才膨胀的GeoFORM防砂系统的生产井（P2井）实现为期1周的持续产气。