[發明專利]一種模擬天然氣水合物固態流化采掘實驗裝置及方法

在審

• 申請號: 201810560221.2
• 申請日: 2018-06-03
• 公開（公告）號: CN108798606A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 魏納;李蜀濤;席永釗
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B43/01
• 分類號: E21B43/01;E21B47/001
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種模擬天然氣水合物固態流化采掘實驗裝置及方法，其結構包括模擬水合物采掘模塊、水平段巖屑分離模塊、上部分離模塊、氣體收集與回注模塊、信息采集與數字化控制模塊五大模塊，其特征在于：所述模擬水合物采掘模塊包括大型水箱(1)，所述大型水箱(1)內部左端放置模擬水合物成巖塊(2)，所述模擬水合物成巖塊(2)右端有采掘裝置(3)、運輸管道(4)、碎化裝置(5)，所述碎化裝置(5)右端與高壓承壓軟管(6)相連，所述模擬水合物采掘模塊右端通過運輸管道依次連接有球閥A(7)、砂漿螺桿泵A(8)、球閥B(9)、壓力傳感器A(11)、流量計A(10)；

所述水平段巖屑分離模塊包括球閥C(12)、分離器A(13)、壓力傳感器B(14)、壓力表A(15)、球閥D(16)、分離器B(17)、壓力傳感器C(19)、壓力表B(18)、球閥E(20)、分離器C(21)、壓力傳感器D(22)、壓力表C(23)、球閥F(24)、分離器D(26)、壓力傳感器E(25)、壓力表D(27)，所述水平段巖屑分離模塊右端通過運輸管道依次連接有砂漿螺桿泵B(28)、壓力傳感器F(29)、壓力表E(30)，所述壓力表E(30)右上端氣體管路連接有單流閥A(31)、壓力表F(32)、壓力傳感器G(33)、節流閥A(34)，所述節流閥A(34)右上端氣體管路支路安裝有節流閥B(35)、壓力傳感器H(36)、壓力表G(37)、單流閥B(38)；

所述上部分離模塊包括分離器D(39)、球閥G(40)、固相回收罐(41)、球閥H(42)、流量計B(43)、球閥I(44)、儲液罐(45)，相互間連接有運輸管道，所述儲液罐(45)右端通過運輸管道依次連接有球閥J(46)、水泵(47)、流量計C(48)、壓力傳感器I(49)、壓力表H(50)，所述壓力表H(50)通過管路依次與球閥K(65)、大型水箱(1)相連；

所述氣體收集與回注模塊包括氣體干燥箱(51)、球閥L(52)、氣體緩沖罐(53)、壓力傳感器J(55)、壓力表I(54)、空氣壓縮機(56)、球閥M(57)、高壓儲氣罐(58)，相互間采用氣體管道相連，所述高壓儲氣罐(58)上端依次連接有節流閥C(62)、壓力傳感器L(63)、流量計D(64)，所述流量計D(64)通過管道與左下方節流閥A(34)、節流閥B(35)相連；

所述信息采集與數字化控制模塊包括集成電路箱A(66)、集成電路箱B(67)、集成電路箱C(68)，所述集成電路箱A(66)、集成電路箱B(67)、集成電路箱C(68)通過信號傳輸線與中央控制系統(69)相連，所述中央控制系統(69)通過信號傳輸線與計算機終端控制系統(70)相連。

2.根據權利要求1所述的一種模擬天然氣水合物固態流化采掘實驗裝置及方法，其特征在于：所述大型水箱(1)中裝滿了海水，且所述大型水箱(1)正面有可視化窗口A(72)和刻度線；

所述采掘裝置(3)、運輸管道(4)、碎化裝置(5)為一整體機，所述碎化裝置(5)下方安裝有履帶(71)且右端連接有高壓承壓軟管(6)。

3.根據權利要求1所述的一種模擬天然氣水合物固態流化采掘實驗裝置及方法，其特征在于：所述球閥C(12)、分離器A(13)、壓力傳感器B(14)、壓力表A(15)通過運輸管道相連，球閥D(16)、分離器B(17)、壓力傳感器C(19)、壓力表B(18)通過運輸管道相連，球閥E(20)、分離器C(21)、壓力傳感器D(22)、壓力表C(23)通過運輸管道相連，球閥F(24)、分離器D(26)、壓力傳感器E(25)、壓力表D(27)通過運輸管道相連，且分別與水平運輸主管道并聯。

4.根據權利要求1所述的一種模擬天然氣水合物固態流化采掘實驗裝置及方法，其特征在于：所述壓力表E(30)右端水平運輸管道安裝有可視化窗口B(73)，所述壓力表E(30)右端垂直運輸管段安裝有可視化窗口C(74)。

5.根據權利要求1所述的一種模擬天然氣水合物固態流化采掘實驗裝置及方法，其特征在于：所述分離器D(39)上端通過氣體管線與氣體干燥箱(51)相連，下端通過管路依次與球閥G(40)、固相回收罐(41)相連。