[發明專利]水合物實驗回路保真取樣系統及取樣方法

在審

• 申請號: 201610816069.0
• 申請日: 2016-09-12
• 公開（公告）號: CN106644590A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 劉艷軍;王愷釗;郭平;李清平;楊儀偉;張富曉;于春雨
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙)51241
• 代理人: 曹少華

技術領域

本發明涉及主要應用在天然氣水合物實驗回路取樣及各相介質成分研究領域的試驗模擬系統及取樣方法，具體為水合物實驗回路保真取樣系統及取樣方法。

背景技術

固態流化開采有望解決海底天然氣水合物的開采問題，采用固態流化的方法對天然氣水合物進行采掘，破碎后的天然氣水合物在管道中的流動就屬于多相流動。天然氣水合物漿體在運輸過程中需要對其組成成分進行多相流在線測量，以確定水合物漿體中各相的體積分數及管道中天然氣水合物的輸送量。因此，實現天然氣水合物的保真取樣，測量天然氣水合物漿體中各相介質的相體積分數，對海洋天然氣水合物的開采、儲運及輸送具有戰略意義。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供一種水合物實驗回路保真取樣系統及取樣方法，在溫壓不變條件下對天然氣水合物實驗回路進行取樣，實現天然氣水合物漿體中各相介質的相體積分數的測量。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：水合物實驗回路保真取樣系統，包括兩條線路，兩條線路分別為實驗主線路和取樣回路；所述的實驗主線路依次連接有泵、壓力變送器P-001和調節閥CV-001；所述的取樣回路依次連接有調節閥CV-002、截止閥V-001、截止閥V-002、保真取樣器、截止閥V-003、截止閥V-004；調節閥CV-002連接在實驗主線路的調節閥CV-001下游，截止閥V-004連接在實驗主線路的泵上游；實驗主線路與取樣回路首尾連接組成一個循環回路。

截止閥V-001和截止閥V-002之間依次安裝有卡箍和卸壓閥V-005；截止閥V-003、截止閥V-004之間依次安裝有卸壓閥V-006和卡箍。

水合物實驗回路保真取樣系統的取樣方法，包括以下過程：

(1)實驗主線路作業

在進行實驗之前，實驗系統中所有的閥門均處于關閉狀態；

開始實驗，首先打開調節閥CV-001，然后打開泵1，實現實驗主線路中的實驗介質的流動；壓力變送器P-001用于監測泵出口的壓力值；

(2)取樣回路的取樣作業

依次打開取樣回路中的調節閥CV-002和截止閥V-001、截止閥V-002、截止閥V-003、截止閥V-004；泵1在運行過程中，在泵1的進出口形成一個壓差，從而導致取樣回路的兩端形成一個壓差，當該線路連通后，實驗介質在該線路中流動，從而與實驗主線路形成一個循環回路；調節閥CV-002調節循環回路的循環流量；

經過一段時間，保真取樣器2內的實驗介質達到與實驗主線路的實驗介質一致，則關閉截止閥V-001、截止閥V-002、截止閥V-003、截止閥V-004；緩慢打開截止閥V-005、截止閥V-006，實現截止閥V-001、截止閥V-002之間與截止閥V-003、截止閥V-004之間管段的壓力卸載；

打開安裝于截止閥V-001之后與截止閥V-004之前的卡箍3，從實驗回路中取出保真取樣器2；實驗結束。

泵送介質經循環回路進入保真取樣器內，并再次進入實驗主線路內，運行一定時間后，保真取樣器內介質與實驗介質達到溫壓、成分均相同，達到保真取樣目的。

進一步地，當保真取樣器內的實驗介質達到與實驗主線路的介質一致時，關閉取樣回路的所有截止閥，打開取樣回路的支路卸壓閥，實現管道中的壓力卸載。

進一步地，所述的保真取樣器的兩端通過卡箍與管道相連接，當管道中的壓力卸載完成之后，方便保真取樣器快速從實驗回路中取出。

在上述方案中，所有的實驗裝置及管道都經過保溫處理，最終實現了天然氣水合物保真取樣的目的。

本發明的有益技術效果是：本發明提供的水合物實驗回路保真取樣系統及取樣方法，可實現實驗回路中天然氣水合物的保真取樣，達到測量天然氣水合物漿體中各相介質的相體積分數的目的，對海洋天然氣水合物的開采、儲運及輸送具有戰略意義。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明的結構示意圖。

具體實施方式