[發明專利]內置浮箱螺旋管道燃氣加熱的海底天然氣收集裝置及方法

有效

• 申請號: 201610170976.2
• 申請日: 2016-03-24
• 公開（公告）號: CN105804705B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 黎偉;楊牧;雷鴻翔;袁圣桐;宋偉;宋金麗;周研竹;司虛;龍江;張欣;吳昌
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B43/01
• 分類號: E21B43/01;E21B43/24;E21B47/06;E21B47/07
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙)11265
• 代理人: 王震秀

技術領域

本發明涉及天然氣采集技術領域，尤其是海底天然氣水合物采集技術。

背景技術

海底天然氣水合物是甲烷氣體在海底的低溫高壓環境下與水分子結合形成的結晶體，是一種儲量巨大的清潔能源，有希望替代石油、煤炭成為主要能源。天然氣水合物廣泛分布于海底沉積層，具有儲量大、弱膠結、穩定性差的特點，一旦所在區域的溫度、壓力條件發生變化，就可能導致海底天然氣水合物的大量分解、氣化和自由釋放。

由于天然氣水合物主要分解為甲烷氣體和水，然而甲烷氣體是溫室氣體，大量釋放到大氣中會造成溫室效應，對環境造成嚴重破壞。如何保證開采海底的天然氣水合物的過程中天然氣不泄露、不逸散以及如何高效率的分解天然氣水合物，都是目前海底天然氣水合物礦藏開發的主要研究方向。

現有天然氣水合物開采技術中，通常通過降壓法、注熱法或者注化學試劑法等，將海底具的天然氣水合物礦藏轉化為氣體和水，對轉化后得到的氣體進行收集，再通過水下生產設施或浮式生產設施進行生產，目前還沒有一種成熟的海底天然氣水合物的開采辦法及系統正式投入商業運行，美國、日本等國均進行實驗性質的開采。

主要原因是現有的開采辦法都比較復雜，成本高，而且缺乏可控性和可操作性，容易引起甲烷氣體的泄漏，造成環境污染和大氣的溫室效應，開采效率也無法達到工業開發最低要求,均還處于試驗室探索階段，無法投入商業運營。因此，需要一種能夠實現綠色環保，經濟高效的開采系統，實現對海底天然氣水合物的開采。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種內置浮箱螺旋管道燃氣加熱的海底天然氣收集裝置及方法，主要解決了海底泥床的天然氣水合物，在分解收集和開采的過程中，不會形成天然氣的逸散和泄露的問題，本發明突破常規思維模式，巧妙地利用壓力調節形成負壓和溫度調節系統增溫，來促使海底泥床種的天然氣水合物分解，利于海底天然氣水合物的開采，繼而大大地提高天然氣的采集率，為海底天然氣水合物的開采提供新方向；可見，本發明可通過對密度、壓力、溫度的控制以保證穩定生產，天然氣采集方便、采集效率高，能多次重復使用。

本發明采用的技術方案如下：

本發明的內置浮箱螺旋管道燃氣加熱的海底天然氣收集裝置，包括母船和內空的天然氣收集罩，所述母船上設有天然氣收儲裝置和供壓模塊，所述天然氣收儲裝置通過采氣管路連接天然氣收集罩頂部，所述天然氣收集罩通過隔水管連接至母船底部，所述采氣管路設于隔水管內；所述天然氣收集罩底部四周布置有錨定系統，在天然氣收集罩的底部設有壓力調節系統，所述天然氣收集罩內部設有溫度調節系統和攪動系統，所述天然氣收集罩外壁上設有推進系統；所述天然氣收集罩的側壁內設有密度調節系統，所述密度調節系統包括浮力模塊、供壓模塊和氣壓管路；所述天然氣收集罩上設置的內、外層殼體間布置有若干浮力模塊，所述浮力模塊包括密封的內空箱體，所述箱體內設電子液位計，所述箱體上設有連通內外的排水管與進氣管，所有浮力模塊的進氣管并聯于氣壓管路上，所述氣壓管路固定于天然氣收集罩的外殼上并從隔水管中穿過連接至供壓模塊。