[實用新型]一種海底天然氣水合物氣泡泄漏監測裝置

有效

• 申請號: 201820970923.3
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN208456581U
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 周晗昀;黃善和;萬相恒;涂晴瑩;任佳
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: E21B47/107
• 分類號: E21B47/107
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

本實用新型公開了一種海底天然氣水合物氣泡泄漏監測裝置，包括水聲信號收發系統和數據存儲控制系統，所述水聲信號收發系統包括水聲換能器陣列以及換能器收發電路，水聲換能器陣列和換能器收發電路電連接，換能器收發電路和數據存儲控制系統電連接。通過本實用新型，有效地實現了水合物泄漏方位和泄漏通量的監測，為海底天然氣水合物氣泡泄漏監測提供了新的聲學技術手段。

技術領域

本實用新型屬于氣體泄漏監測技術領域，確切地說是一種有效的實現泄漏方位和通量監測的海底天然氣水合物氣泡泄漏監測裝置。

背景技術

天然氣水合物是具有開采價值的未來能源，全球天然氣水合物的蘊藏能量最保守的估計約是石油的兩倍以上，有相關報告指出，開采天然氣水合物獲得能源的主要障礙，并非在開采技術上，目前雖無商業規模的開采而僅處于小量試產的階段，但在過渡到大規模開采前，必須先進行更多研究與分析，了解并評估在開采過程中，可能對于環境產生的沖擊與危害。天然氣的意外泄漏就是必須要考慮的風險之一，甲烷是一種溫室氣體，其產生溫室效應的嚴重性遠高于二氧化碳，大量蘊藏的天然氣水合物即使只有小比例泄漏進入大氣系統都會對環境造成巨大沖擊。因此，我們迫切需要開展天然氣水合物氣泡泄漏監測技術的研究，為我國天然氣水合物資源試采的環境評價提供高新技術支撐。

現階段，常用的水合物泄漏監測技術主要是通過化學和流體輸送測量儀和渦輪滲漏帳篷流量計進行測定，測定的數據直接記錄并保存在海底的存儲器中。這兩種方法各有優缺點，化學和流體輸送測量儀通過底部敞開的收集箱收集泄漏氣體，這就要求預知氣體泄漏的大致方位，導致測量范圍不夠；渦輪滲漏帳篷流量計只有當滲漏的氣體流量>5cm³s^-1，才能持續有足夠的能量使渦輪旋轉而測定滲漏速率，因此無法測量較小的滲漏。

實用新型內容

為克服上述現有技術的不足，本實用新型提供了一種海底天然氣水合物氣泡泄漏監測裝置，有效地實現了水合物泄漏方位和泄漏通量的監測。

本實用新型所采用的技術方案是：一種海底天然氣水合物氣泡泄漏監測裝置，包括水聲信號收發系統和數據存儲控制系統，所述水聲信號收發系統包括水聲換能器陣列以及換能器收發電路，水聲換能器陣列和換能器收發電路電連接，換能器收發電路和數據存儲控制系統電連接。

進一步的，所述的水聲換能器陣列是3*3的方形陣列。

進一步的，所述的換能器收發電路由發射端電路和接收端電路組成，發射端電路由依次相連的第一D/A轉換器、功率放大器和阻抗匹配電路組成，接收端電路包括依次相連的T/R轉換開關、低噪聲放大器、可變增益放大器、低通濾波器和A/D轉換器，數據存儲控制系統與第一D/A轉換器電連接，水聲換能器陣列分別與阻抗匹配電路和T/R轉換開關電連接，A/D轉換器與數據存儲控制系統電連接。

進一步的，所述的數據存儲控制系統主要由主控模塊和存儲模塊構成。

進一步的，所述接收端電路還包括第二D/A轉換器，數據存儲控制系統與第二D/A轉換器電連接，第二D/A轉換器與可變增益放大器電連接。

本實用新型的有益效果如下：本實用新型利用聲學技術監測水合物氣泡泄漏的方位和通量，可以克服化學和流體輸送測量儀和渦輪滲漏帳篷流量計的缺點，實現大范圍高精度的氣泡泄漏監測。

附圖說明

圖1是本實用新型的架構框圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例及附圖對本實用新型做進一步詳細說明，但本實用新型不局限于此。