[發(fā)明專利]用于海底塊狀水合物開(kāi)采的中繼站及塊狀水合物預(yù)處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811485801.6
• 申請(qǐng)日: 2018-12-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109441407B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李彥龍;劉昌嶺;陳強(qiáng);胡高偉;郝錫犖;孟慶國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島海洋地質(zhì)研究所
• 主分類號(hào): E21B43/01
• 分類號(hào): E21B43/01;E21B43/017;E21B43/36
• 代理公司: 青島中天匯智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37241
• 代理人: 萬(wàn)桂斌

1.一種用于海底塊狀天然氣水合物開(kāi)采的中繼站，其特征在于，包括中空的殼體，殼體內(nèi)上部設(shè)置隔板，下部設(shè)置固相顆粒過(guò)濾網(wǎng)，將殼體內(nèi)的空腔分隔成混合腔、分解腔和固相顆粒傳送腔；混合腔的前端為較窄的吼道，后端為逐漸變寬的擴(kuò)散腔，擴(kuò)散腔與分解腔貫通，殼體的上部吼道的前端并列設(shè)置冷水合物漿體入口和熱海水入口，熱海水入口與吼道連接處設(shè)置噴嘴；

分解腔處的殼體為雙層結(jié)構(gòu)，包括外層和內(nèi)襯，外層和內(nèi)襯之間形成氣體緩沖腔；氣體緩沖腔的頂部設(shè)置分解水氣出口，分解水氣出口與上部舉升管路連接；

分解腔內(nèi)殼體的內(nèi)襯上橫向設(shè)置多級(jí)回路隔板，回路隔板呈上下交替排布，形成流體通路；回路隔板上安裝電加熱裝置；回路隔板為雙層結(jié)構(gòu)，上層為鋼板，下層為濾網(wǎng)，鋼板設(shè)置在通氣孔的上方，濾網(wǎng)設(shè)置在通氣孔的下方，分解腔內(nèi)氣體通過(guò)通氣孔進(jìn)入氣體緩沖腔必須經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)；

最后一級(jí)回路隔板的下方設(shè)置所述的固相顆粒過(guò)濾網(wǎng)，固相顆粒過(guò)濾網(wǎng)的下方設(shè)置固相顆粒傳送裝置，固相顆粒傳送裝置運(yùn)移方向的殼體內(nèi)壁向外膨大形成回注緩沖腔，回注緩沖腔的底部設(shè)置回注口；最后一級(jí)回路隔板與固相顆粒過(guò)濾網(wǎng)之間的殼體上設(shè)置分解水出口，分解水出口通過(guò)管道接入回注緩沖腔內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中繼站，其特征在于，所述鋼板的自由端向分解腔的底部方向傾斜設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中繼站，其特征在于，在相鄰的回路隔板之間安裝攪拌器，攪拌器固定設(shè)置在殼體上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中繼站，其特征在于，所述分解腔內(nèi)設(shè)置電潛泵，電潛泵的入口設(shè)置在上部舉升管路中。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中繼站，其特征在于，所述殼體的外部設(shè)置浮球。

6.一種采用權(quán)利要求1所述的中繼站的水合物預(yù)處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將待處理的冷水合物漿體輸送至水合物漿體入口，將殼體外的熱海水通過(guò)熱海水入口輸送至噴嘴，熱海水從噴嘴射入吼道，在吼道形成低壓區(qū)域，抽吸冷水合物漿體進(jìn)入混合腔，并與之混合，形成混合漿體；

（2）混合漿體運(yùn)移至擴(kuò)散腔時(shí)流速減緩，進(jìn)一步加強(qiáng)熱海水與冷水合物漿體之間的熱量交換，水合物開(kāi)始分解，壓能增大，推動(dòng)混合漿體繼續(xù)運(yùn)移；

（3）混合漿體在流經(jīng)回路隔板時(shí)，在電加熱裝置的作用下，促進(jìn)水合物的分解，混合漿體從回路隔板的上游流向下游的過(guò)程中，流動(dòng)截面變大，流速減緩，氣體分離并進(jìn)入氣體緩沖腔；

（4）當(dāng)混合漿體經(jīng)過(guò)若干次電加熱分解，水合物完全從泥砂中分離、分解，最后分離形成的泥砂通過(guò)固相顆粒傳送裝置傳送至回注緩沖腔，分離后的水進(jìn)入固相顆粒過(guò)濾網(wǎng)內(nèi)部，經(jīng)最后一次脫氣，并從固相顆粒過(guò)濾網(wǎng)流出，匯入回注緩沖腔，進(jìn)行后續(xù)的回注處理；

（5）氣體緩沖腔中的分離氣體和部分水進(jìn)入上部舉升管路，通過(guò)電潛泵舉升至施工平臺(tái)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的預(yù)處理方法，其特征在于，相鄰的回路隔板之間安裝攪拌器，工作過(guò)程中攪拌器保持反轉(zhuǎn)，對(duì)流動(dòng)的混合漿體形成反力，充分?jǐn)_動(dòng)，減緩流動(dòng)，促進(jìn)水合物分解。