[實用新型]一種甲烷水合物相平衡研究的高壓實驗裝置

有效

• 申請號: 201721503456.5
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN207689470U
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 李燕;苗春欣;傅愛兵;張守鵬;王敏;包友書;倪自高;余光華;方麗;田敏;蘇國英;王繼紅;關麗;張莉;李英英;位江紅
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司勘探開發研究院
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所 37224
• 代理人: 劉亞寧

本實用新型提供一種甲烷水合物相平衡研究的高壓實驗裝置，實驗裝置包括甲烷水合物反應釜、恒溫油浴裝置、甲烷氣源、氣體計量計，所述水合物反應釜置于恒溫油浴裝置中，所述水合物反應釜通過四通分別連接精密壓力表、進氣管路、出氣管路，所述進氣管路上設置甲烷氣源，所述出氣管路上設置氣體計量計。所述進氣管路上還設置甲烷增壓泵、進氣閥門、放空閥門，所述出氣管路上還設置取氣閥門。本實用新型可在比較寬的壓力及溫度范圍內，精確控制溫度及壓力條件，實現甲烷水合物在平衡態或近平衡態下的形成及分解實驗，精確研究在甲烷水合物的相平衡條件。

技術領域

本實用新型涉及一種實驗裝置，尤其是一種甲烷水合物相平衡研究的高壓實驗裝置。

背景技術

自20世紀30年代,天然氣水合物因阻塞輸氣管道而被關注以來,先后開展了大量的甲烷水合物實驗研究。甲烷水合物是一種由水分子和碳氫氣體分子等組成的結晶狀固態化合物。其外形類似于冰,通常呈白色。在這種冰狀的結晶體中,水分子形成多面體骨架,骨架之中空穴可以被氣體分子所占據。在海洋深水區及陸地凍土帶地層內，蘊含著大量的甲烷水合物資源，世界能源形勢日趨嚴峻，甲烷水合物種天然氣作為一種儲量豐富的清潔能源，正逐漸成為一次能源中不可忽視的主要能源，因此，明確甲烷水合物的形成條件和機制是有效指導可燃冰勘探的前提。由于甲烷的溫室效應遠大于二氧化碳，因此，在開發過程中如果措施不當導致大面積破壞地層下甲烷水合物的平衡條件,那將促使大量的甲烷氣體進入大氣,將會對全球氣候變化產生巨大的影響。另外由于工業及民用天然氣的氣源一般距離用氣中心城市及企業較遠，將天然氣安全、連續和高效的輸送給用戶是天然氣資源利用的一個重要環節。利用氣體水合物方法進行天然氣固態儲運具有經濟成本低、儲氣量大、安全、環保等顯著優點。甲烷水合物的形成、穩定存在、分解等溫壓條件關乎能源領域的可燃冰勘探和開采、天然氣的管道輸等諸多問題，甲烷水合物的相平衡研究則是研究其形成、分解及穩定性等研究的基礎研究手段。

甲烷水合物(或天然氣水合物，可溶冰)合成及分解研究為現有技術。

申請號：201310364274.4，公開日：2013-12-25公開了一種天然氣水合物模擬實驗裝置，該模擬實驗裝置包括有縱向反應設備和橫向反應設備，縱向反應設備中連通設有藍寶石反應釜；藍寶石反應釜一側對應設置可視化設備；縱向反應設備、橫向反應設備和藍寶石反應釜上設有溫度梯度控制層和探針測量系統；探針測量系統連接有數據采集處理系統；縱向反應設備底部設有進氣、增壓和排水管路。該模擬實驗裝置可實現容器中溫度呈現梯度分布，水合物在容器中局部層段合成；氣體從容器底部進氣以擴散方式向上運移，能有效地模擬水合物形成與分解；可實時測量溫度、壓力分布、以及水合物飽和度變化；可開展傳質過程中開采模擬的影響研究；進一步認識水合物的形成規律、水合物層傳質及分解規律。

申請號：201510076217.5，公開日2015-05-20公開了一種高飽和度甲烷水合物沉積物試樣的生成裝置及生成方法，其包括模具，模具內部具有設置活塞用的空腔，活塞底部與空腔形成用于生成沉積物試樣的容納區；模具空腔內設置有熱電偶，熱電偶將檢測到的溫度信息經數據采集系統傳輸至計算機控制系統；模具外部依次設置有夾持器和換熱器，模具、活塞、夾持器和換熱器形成反應釜主體；反應釜主體底部設置有儲氣罐回路、甲烷氣體充氣回路、抽真空回路和壓力檢測回路，甲烷氣體充氣回路與儲氣罐回路、抽真空回路并聯后，經壓力檢測回路與模具空腔底部連通；活塞的排氣孔通過連接管路并聯連接尾氣收集回路、排氣管路和尾氣壓力控制管路。本實用新型可以廣泛在天然氣水合物基礎物性測量領域中應用。