[發(fā)明專利]用于海底可燃冰礦藏碎塊的甲烷生成改進(jìn)A型發(fā)生裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710230727.2
• 申請(qǐng)日: 2017-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108661605B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁嘉麟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B43/01
• 分類號(hào): E21B43/01
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一種用于海底可燃冰礦藏(天然氣水合物)碎塊的甲烷生成改進(jìn)A型發(fā)生裝置，由一根從海平面插入海底巖層的底部封口剛性管道(4)構(gòu)成，要求：其直徑能夠放進(jìn)定位在其底部封口位置內(nèi)的深潛泵(B)，在其封口位置的外底面設(shè)置有倒錐型的且能夠與海底巖層的結(jié)合部位置相吻合的配重基礎(chǔ)(8)；其下部設(shè)置有能夠與水下輸送帶(D)的端部位置銜接的可燃冰碎塊進(jìn)料口(7)。本發(fā)明分離甲烷與水的低壓環(huán)境依靠水面大氣空間一個(gè)大氣壓力的影響，分離出來(lái)的甲烷最終通過(guò)排氣管道(1)輸往用戶，分離出來(lái)的水是依靠深潛泵(B)向外排出的。——本發(fā)明設(shè)置在與露天煤礦開(kāi)采方法相似的開(kāi)采海底表面可燃冰礦藏的深潛水場(chǎng)地，目前，涉及深潛水器具的所有核心技術(shù)民間正處于接近于完全解決的程度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于海底可燃冰礦藏碎塊的生成改進(jìn)A型甲烷發(fā)生裝置。

背景技術(shù)

隨著尤其資源的巨大消耗，人類在21世紀(jì)開(kāi)始已經(jīng)面臨著尤其資源的巨大危機(jī)，作為能源消耗的大國(guó)，中國(guó)年原油進(jìn)口已經(jīng)超過(guò)一億噸，國(guó)內(nèi)陸上油氣田的產(chǎn)量勉強(qiáng)保持穩(wěn)定，專家們估計(jì)短期內(nèi)很難再會(huì)有重大突破。而天然氣水合物，即可燃冰，作為一種替代能源，正在被世界各國(guó)，尤其被發(fā)達(dá)國(guó)家所青睞。

以在海底形成的天然氣水合物為例：在1℃至20℃的環(huán)境溫度時(shí)，只要水深在300米，即達(dá)到30個(gè)大氣壓力，就會(huì)形成天然氣水合物，即可燃冰礦藏；而環(huán)境高于上述溫度或/和環(huán)境低于上述壓力，就會(huì)促使該天然氣水合物分解成甲烷與水。

——世界上可燃冰礦藏的蘊(yùn)藏量是如石油等可燃礦物蘊(yùn)藏量的2倍，夠全球人口使用1000年；理論計(jì)算，1m³的飽和天然氣水合物在標(biāo)準(zhǔn)條件下可釋放出164m³的甲烷氣體，而天然氣水合物燃燒只產(chǎn)生CO₂和H₂O，屬于一種難得的綠色潔凈能源。

中國(guó)的南海海底蘊(yùn)藏了極其豐富的可燃冰礦藏，然而，與世界上其他的海域一樣，可燃冰礦藏均未被開(kāi)采出來(lái)，其主要原因是，可燃冰的開(kāi)采成本很高，約200美元/m³。

目前為止，人們研究出來(lái)的“實(shí)驗(yàn)室”方法很多，但是，均處于探索階段，難以進(jìn)入實(shí)用的可以成規(guī)模的商業(yè)開(kāi)采階段。

從具體的技術(shù)層面來(lái)看：開(kāi)采水下可燃冰，不少開(kāi)采方法中需要分解天然氣水合物時(shí)必須要的高深度潛水泵尚未問(wèn)世，即高潛水深度(例如：幾百米甚至上千米)的潛水泵由于多種技術(shù)問(wèn)題的牽制(尚未解決)而難以問(wèn)世。

——現(xiàn)有的潛水泵由于沒(méi)有解決好其防水密封的關(guān)鍵問(wèn)題，一般只能在離開(kāi)水面幾米遠(yuǎn)的水下使用才會(huì)收到最好的效果，而且，還必須定期吊拉上岸拆機(jī)進(jìn)行排除泵內(nèi)的滲水維護(hù)(不是壞損后的維修)才行，其“定期上岸維護(hù)”間隔時(shí)間，多則幾個(gè)月而少則幾周甚至幾天，潛水泵的潛水深度越大，則上述“定期上岸維護(hù)”的周期就越短；就因?yàn)樾枰岸ㄆ谏习毒S護(hù)”這一點(diǎn)，人們就不敢奢望使用特大功率(例如：上百萬(wàn)瓦)的潛水泵用于水下工程，因?yàn)椋卮蠊β实臐撍玫膯螜C(jī)重量不可能很輕，難以經(jīng)常性地“吊拉上岸進(jìn)行排除滲水的維護(hù)”。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明之目的或關(guān)鍵點(diǎn)的在于：

主要是從解決上述最辣手的深潛泵問(wèn)題著手，提出一種可以成功地進(jìn)入實(shí)用階段，對(duì)于可燃冰，即天然氣水合物分解成甲烷與水的減壓特殊開(kāi)采方案，最終獲取人們所需要的廉價(jià)甲烷。

本發(fā)明的特點(diǎn)：

由于本發(fā)明能夠解決或?qū)崿F(xiàn)上述“本發(fā)明之目的”或“本發(fā)明的關(guān)鍵點(diǎn)”中諸多所述的問(wèn)題，這就為能夠讓海洋可燃冰，即海洋天然氣水合物進(jìn)入成規(guī)模開(kāi)采階段，同時(shí)還可以達(dá)到商業(yè)化開(kāi)采的程度(有利潤(rùn))創(chuàng)造了條件。

附圖說(shuō)明

圖1示意了用于海底可燃冰礦藏碎塊的甲烷生成發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)原理。