[發(fā)明專利]一種分解速率測速方法及設(shè)備在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711426004.6 | 申請日： | 2017-12-26 |
| 公開（公告）號： | CN108181212A | 公開（公告）日： | 2018-06-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 李鵬;張旭輝;魯曉兵;趙京;楊柳 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院力學(xué)研究所 |
| 主分類號： | G01N15/00 | 分類號： | G01N15/00 |
| 代理公司： | 北京和信華成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390 | 代理人： | 胡劍輝 |
| 地址： | 100190 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 分解 測速 土顆粒 制備 沉積物 水合物 測量模塊 測速設(shè)備 待測樣品 分解模塊 供氣模塊 供水模塊 記錄模塊 數(shù)據(jù)收集 產(chǎn)氣 測量 海洋 | ||
本發(fā)明提供一種分解速率測速方法及設(shè)備，所述設(shè)備包括：球形土顆粒制備模塊(1)、含水合物球形土顆粒的制備與分解模塊(2)、供氣模塊(3)、供水模塊(4)、分解產(chǎn)氣測量模塊(5)以及數(shù)據(jù)收集記錄模塊(6)，本實(shí)施例提供的分解速率測速設(shè)備，可精確測量以海洋底部的沉積物土為待測樣品的分解速率。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及天然氣技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種分解速率測速方法及設(shè)備。
背景技術(shù)
天然氣水合物是一種儲(chǔ)量巨大、清潔的非常規(guī)能源資源，也是我國的戰(zhàn)略能源之一。世界上絕大多數(shù)的天然氣水合物都分布在海底沉積物中，海洋天然氣水合物的開采技術(shù)一直是研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。固態(tài)流化開采水合物的新型開采模式是一種非常具有發(fā)展?jié)摿Φ拈_采技術(shù)，其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是管道中含水合物分解的氣液固多相流動(dòng)輸運(yùn)過程。天然氣水合物在管道中進(jìn)行輸送時(shí)會(huì)發(fā)生分解產(chǎn)生氣體，多相流動(dòng)與水合物分解同時(shí)發(fā)生并且相互影響，是一個(gè)非常復(fù)雜的涉及到傳熱和傳質(zhì)的多相流動(dòng)問題，包括水合物的分解動(dòng)力學(xué)和氣液固三相流動(dòng)理論，以及水合物分解與氣液固三相流動(dòng)之間的耦合作用問題。
管道流動(dòng)體系下水合物分解速率的研究是進(jìn)行水合物管道輸送的基礎(chǔ)，然而，目前管道流動(dòng)體系下沉積物顆粒中天然氣水合物的分解速率測量不準(zhǔn)確。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供分解速率測速方法及設(shè)備，用以解決目前管道流動(dòng)體系下沉積物顆粒中天然氣水合物的分解速率測量不準(zhǔn)確的問題。
第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種分解速率測速設(shè)備，應(yīng)用于管道流動(dòng)體系下含水合物球形土顆粒的測量，包括：
球形土顆粒制備模塊1，用于將具有一定含水量的海底沉積物土通過硅膠球形模具制備成多個(gè)設(shè)定直徑的球形土顆粒；
含水合物球形土顆粒的制備與分解模塊2，用于將所述球形土顆粒制備為含水合物的球形顆粒，以及所述確定含水合物球形土顆粒在流水作用下的分解過程；
供氣模塊3，用于為所述含水合物球形土顆粒的制備與分解模塊2提供氣體；
供水模塊4，用于為所述含水合物球形土顆粒的制備與分解模塊2提供水；
分解產(chǎn)氣測量模塊5，用于測量產(chǎn)生氣體的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量；
數(shù)據(jù)收集記錄模塊6，用于記錄含水合物的球形顆粒制備過程中管道中的溫度和壓力變化、注入水的溫度和流量、分解產(chǎn)生氣體的瞬時(shí)流量和累積流量以及管道中的顆粒濃度和水流速度。
在一可能的實(shí)施例中，所述含水合物球形土顆粒的制備與分解模塊2包括：
控溫室21、溫度壓力傳感器與電阻層析成像儀22、電磁流量計(jì)23、水合物制備與分解管道24和高速攝像機(jī)25。
在一可能的實(shí)施例中，所述供氣模塊3包括：
高壓甲烷氣瓶31、氣體增壓系統(tǒng)32和進(jìn)氣口閥門33。
在一可能的實(shí)施例中，所述供水模塊4，包括：
溫度計(jì)41、水槽42、水泵43和液體流量計(jì)44。
在一可能的實(shí)施例中，所述分解產(chǎn)氣測量模塊5，包括：
干燥系統(tǒng)51、氣體流量計(jì)52和出氣口閥門53。
第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種分解速率測速方法，應(yīng)用于管道流動(dòng)體系下含水合物球形土顆粒的測量，包括：
將待測樣品通過球形土顆粒制備模塊制備成多個(gè)設(shè)定直徑的球形土顆粒；
將多個(gè)所述球形土顆粒通過水合物球形土顆粒的制備與分解模塊制備為多個(gè)含水合物球形土顆粒；
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