[發明專利]海洋非成巖水合物固態流化開采分解特征測試裝置及方法

在審

• 申請號: 201811052314.0
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109115984A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 郭平;陳一健;邱奕龍;劉煌;魏納;楊恒;汪周華;王雪松;詹思源
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

1.海洋非成巖水合物固態流化開采分解特征測試裝置，由甲烷氣源（1）、空壓機（3）、平流泵（4）、氣體中間容器（7）、溶液中間容器（8）、高壓反應釜（12）、回壓控制器（16）、氣體流量計（17）、帶數據采集軟件的計算機（18）、溫壓監測儀（19）、恒溫氣浴箱（20）組成，其特征在于，所述氣體中間容器（7）、溶液中間容器（8）、高壓反應釜（12）位于恒溫氣浴箱（20）內，所述高壓反應釜（12）頂部安裝有反應釜探頭（24），該頂部既通過注氣管線（21）連接增壓閥（9）、氣體中間容器（7），通過壓力監測管線（22）連接溫壓監測儀（19），還通過出口管線（23）、出口閥（15）連接回壓控制器（16）、氣體流量計（17），所述氣體中間容器（7）依次連接注氣閥（5）、空壓機（3）、甲烷氣源（1）；所述高壓反應釜（12）上部安裝有液位監測攝像頭（25），中部安裝有可視窗（13）和視窗攝像頭（26），側部安裝有溫度、壓力傳感器（28），溫度、壓力傳感器連接溫壓監測儀（19）；所述高壓反應釜（12）下部通過液體補償閥（10）連接溶液中間容器（8）、注液閥（6）、平流泵（4）；所述高壓反應釜（12）底部有攪拌電機（14），攪拌電機通過攪拌軸（29）帶動攪拌葉片（27）在釜內旋轉；所述溫壓監測儀（19）、氣體流量計（17）、反應釜探頭（24）、液位監測攝像頭（25）、視窗攝像頭（26）均連接帶數據采集軟件的計算機（18）。

2.如權利要求1所述的海洋非成巖水合物固態流化開采分解特征測試裝置，其特征在于，所述可視窗（13）旁安裝有放空閥（11），用于在釜體出現故障時緊急卸掉內部壓力。

3.利用權利要求1或2所述的裝置對海洋非成巖水合物固態流化開采分解特征進行測試的方法，依次包括以下步驟：

（1）在高壓反應釜（12）內添加一定體積的石英砂；

（2）甲烷氣源（1）通過空壓機（3）增壓后泵入到氣體中間容器（7）中儲存，實驗溶液經由平流泵（4）注入溶液中間容器（8）中儲存；

（3）打開恒溫氣浴箱調節至實驗溫度，通過出口閥（15）抽真空，將溶液中間容器、氣體中間容器儲存的流體依次泵入高壓反應釜（12）中，氣體壓力由增壓閥（9）控制；待體系壓力平衡后，打開攪拌電機（14）進行攪拌，開始水合物合成實驗，通過可視窗（13）實時觀察水合物的合成情況，并通過溫壓監測儀（19）觀察記錄釜體內溫度壓力的變化情況；

（4）合成反應結束后，通過平流泵（4）和溶液中間容器（8）向反應釜內補充溶液，注入壓力由平流泵（4）控制，并通過出口閥（15）排出游離氣，待液位達到指定刻度，液體補償完成；

（5）設定回壓控制器（16）的壓力，關閉液體補償閥（10），打開出口閥（15），開始分解實驗，利用氣體流量計（17）記錄分解特征參數產氣速率、累計產氣量，并在計算機（18）上實時記錄。