[實用新型]一種模擬深水區(qū)水下溢油的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420607561.3
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN204204304U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設計）人: 李昊;安偉;趙宇鵬;孫寶江;李建偉;高永海;徐渴望;李慶建
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）;中海石油環(huán)保服務（天津）有限公司
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

技術領域

本實用新型屬于石油工程領域，具體地，涉及一種模擬深水區(qū)水下溢油的裝置。

背景技術

隨著陸地石油資源的日益匱乏以及全球油氣需求的不斷攀升，人們對海洋油氣資源的勘探和開發(fā)越來越多，尤其加大了對深水油氣資源的開發(fā)力度。水下開采尤其是在深水條件下開采和管道輸送油氣資源已經成為可能，但是在深水油氣開采過程中存在著很多重要的問題和對環(huán)境的危害，其中最明顯也是最嚴重的就是深水區(qū)水下溢油事故。深水區(qū)水下溢油事故泄漏的污染物在海洋環(huán)境中的輸運過程通常包括近區(qū)(水下)的浮射擴散和遠區(qū)(水下及海面)的輸移擴散，一旦發(fā)生溢油事故，后果非常嚴重。

但是長期以來，由于受深水環(huán)境等條件的限制，人們對水下特別是深水環(huán)境下溢油浮射擴散的研究并不多，并且對深水環(huán)境下油氣行為歸宿的研究也不夠深入，目前國內外尚無能夠模擬深水區(qū)水下溢油的實驗裝置。這些都對我們全面了解深水溢油以及如何應對溢油事故造成了很大的困難。

實用新型內容

為補充現(xiàn)有研究的不足，本實用新型提供一種模擬深水區(qū)水下溢油的裝置，用于實現(xiàn)在室內對深海環(huán)境進行仿真，模擬高壓低溫的深水條件，為深水溢油模型提供精準的模型參數(shù)和有效數(shù)據(jù)，并可以確定深水溢油模型的準確性及模擬深水環(huán)境下油氣行為歸宿。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案如下：

模擬深水區(qū)水下溢油的裝置，包括：壓力控制系統(tǒng)、混合注入系統(tǒng)、實驗模型系統(tǒng)和給排水系統(tǒng)；其中：壓力控制系統(tǒng)為實驗模型系統(tǒng)和混合注入系統(tǒng)提供壓力，混合注入系統(tǒng)將甲烷氣體和原油按一定比例混合注入實驗模型系統(tǒng)，實驗模型系統(tǒng)為實驗提供高壓、低溫的深水環(huán)境，給排水系統(tǒng)為實驗提供低溫水源以及實驗結束后污水排放。

相對于現(xiàn)有研究，本實用新型的有益效果如下：(1)、本裝置可以模擬不同壓強、溫度、噴射速度等條件下的深水溢油實驗；(2)、裝置操作簡單，方法易于實施，可行性高；(3)、測量方法科學，能夠實現(xiàn)較高精度的參數(shù)測量。

附圖說明

圖1為模擬深水區(qū)水下溢油的裝置示意圖；

圖中：11、第一氮氣氣源；12、第一氣體增壓泵；13、背壓罐入口旋擰閥；14、背壓罐；15、背壓罐測量壓力計；16、第二氮氣氣源17、第二氣體增壓泵；18、中間容器入口旋擰閥；21、原油儲罐；22、手動計量泵；23、原油注入旋擰閥；24、甲烷氣源；25、氣體計量泵；26、甲烷注入旋擰閥；27、中間容器下腔測量溫度計；28、中間容器；29、中間容器上腔測量壓力計；31、安全閥；32、深水環(huán)境模擬倉；321、照明視窗；322、觀察視窗；323、溢油噴嘴；33、高壓氣動球閥；34、高速攝像機；35、計算機；41、水池；42、冷水機組；43、循環(huán)泵；44、循環(huán)水測量溫度計；45、深水環(huán)境模擬倉進水旋擰閥；46、深水環(huán)境模擬倉出水旋擰閥；47、排污閥；48、污水池；49、放空閥。

具體實施方式

如圖1所示，模擬深水區(qū)水下溢油的裝置，包括：壓力控制系統(tǒng)、混合注入系統(tǒng)、實驗模型系統(tǒng)和給排水系統(tǒng)；其中：壓力控制系統(tǒng)為實驗模型系統(tǒng)和混合注入系統(tǒng)提供壓力，混合注入系統(tǒng)將甲烷氣體和原油按一定比例混合注入實驗模型系統(tǒng)，實驗模型系統(tǒng)為實驗提供高壓、低溫的深水環(huán)境，給排水系統(tǒng)為實驗提供低溫水源以及實驗結束后污水排放。

壓力控制系統(tǒng)，包括：第一氮氣氣源11、第一氣體增壓泵12、背壓罐14、第二氮氣氣源16、第二氣體增壓泵17，第一氮氣氣源11、第一氣體增壓泵12、背壓罐14依次通過管線相連，第一氣體增壓泵12、背壓罐14相連的管線上設有背壓罐入口旋擰閥13；第一氮氣氣源11提供增壓所需的氮氣，第一氮氣氣源11中的氮氣流入第一氣體增壓泵12，第一氣體增壓泵12提供實驗所需的壓力，經過第一氣體增壓泵12增壓的氮氣通過背壓罐入口旋擰閥13進入背壓罐14，背壓罐14用于存儲高壓氮氣；第二氮氣氣源16、第二氣體增壓泵17通過管線相連；第二氮氣氣源16提供增壓所需的氮氣，第二氮氣氣源16中的氮氣流入第二氣體增壓泵17，第二氣體增壓泵17提供實驗所需的壓力。

混合注入系統(tǒng)，包括：原油儲罐21、手動計量泵22、甲烷氣源24、氣體計量泵25、中間容器28；中間容器28為耐高溫、高壓的密閉容器，由金屬活塞分為上下兩腔，中間容器28的底部設有原油注入口、甲烷注入口、混合油氣噴出口，中間容器28的頂部設有高壓氮氣注入口，中間容器28置于恒溫箱281中；