[發明專利]一種三維恒覆壓高效模擬天然氣水合物模型

有效

• 申請號: 201910574551.1
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110299043B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 王彩鵬;許小林;吳建;何小兵;劉永根
• 申請（專利權）人: 江蘇聯友科研儀器有限公司
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

本發明涉及一種三維恒覆壓高效模擬天然氣水合物模型，包括一模擬支架，所述模擬支架包括一對上下分布的支撐塊；一置于兩個支撐塊之間間隙中的壓力模擬容器，所述壓力模擬容器包括一壓力容器主體；一置于壓力模擬容器內的水合物模擬容器，該水合物模擬容器由一送料機構驅動進出壓力容器主體，同時在壓力容器主體內還具有一水合物模擬容器夾持機構。本發明的優點在于：通過在水合物模擬容器的外側增設一壓力模擬容器，從而可在水合物模擬容器發生變形時改變壓力模擬容器內的壓力來阻止水合物模擬容器發生形變，通過這樣從而可將水合物模擬容器整體做薄，相對應的水合物模擬容器的重量也就變輕了，方便實驗。

技術領域

本發明涉及天然氣開發領域，特別涉及一種三維恒覆壓高效模擬天然氣水合物模型。

背景技術

天然氣水合物又稱“可燃冰”，是分布于深海沉積物或陸域的永久凍土中，由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀的結晶物質。因其外觀像冰一樣而且遇火即可燃燒，所以又被稱作“可燃冰”。其資源密度高，全球分布廣泛，具有極高的資源價值，因而成為油氣工業界長期研究熱點。自上世紀60年代起，以美國、日本、德國、我國、韓國、印度為代表的一些國家都制訂了天然氣水合物勘探開發研究計劃。迄今，人們已在近海海域與凍土區發現水合物礦點超過230處，涌現出一大批天然氣水合物熱點研究區。

在回顧致密氣、頁巖氣、煤層氣等非常規天然氣藏定義的基礎上，基于天然氣水合物藏的特征，認為天然氣水合物藏是指具有一定量的甲烷等氣體運移到溫度-壓力適宜的地層，并以固態形式賦存于地層/松散沉積物中的天然氣水合物資源及其與之有直接關聯的天然氣聚集。因此，在開展天然氣水合物資源勘查與評價時，應當查明天然氣水合物層下部游離氣狀況，存在游離氣層的固-氣兩層樓式天然氣水合物藏是當前有利的天然氣水合物開發靶體。

水合物藏可能存在的形式包括I類、II類和III類，分層物理模擬是研究不同類型水合物藏開采機理的重要手段；即便是同一類型的水合物藏，分層物理模型也能更真實地反應水合物藏垂向上的分解動態、地層導熱及流動特征。因此，研制水合物開發分層物理模擬實驗裝置，能夠為不同類型水合物藏的開采動態分析及后期的數值模擬研究提供數據支持。

目前，現有的水合物開發分層物理模擬容器，在進行模擬地底內水合物層分布時，模擬容器內所形成的壓力高壓以及壓力變化等問題，因此，為了避免影響到容器呢水合物層的分布，通常會將容器的壁厚整體做厚，這樣就導致了整體容器體積大、重量重，移動不方便，不利于實驗。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種三維恒覆壓高效模擬天然氣水合物模型，能夠降低模擬容器的壁厚與重量，方便實驗。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種三維恒覆壓高效模擬天然氣水合物模型，其創新點在于：包括

一模擬支架，所述模擬支架包括一對上下分布的支撐塊，兩個支撐塊之間留有間隙，且在位于上方的支撐塊的底端開有倒U形開口，位于下方的支撐塊的頂端開有U開口；

一置于兩個支撐塊之間間隙中的壓力模擬容器，所述壓力模擬容器包括一壓力容器主體，該壓力容器主體為兩側端均開口的空心圓柱體狀容器，在壓力容器主體的一側固定設置有一與壓力容器主體相配合的壓力容器封蓋，另一側活動設置有一與壓力容器主體相配合使用的壓力容器蓋板；

一置于壓力模擬容器內的水合物模擬容器，該水合物模擬容器由一送料機構驅動進出壓力容器主體，同時在壓力容器主體內還具有一水合物模擬容器夾持機構。

進一步的，所述壓力容器主體與壓力容器蓋板之間的配合為：在模擬支架的旁側安裝有一對水平設置并向壓力容器蓋板方向延伸的活動導軌，該對活動導軌安裝在一導軌支架上，所述導軌支架的側端與模擬支架相固定，在活動導軌上具有與之配合使用的活動滑塊，壓力容器蓋板底端的兩側分別與活動滑塊固定相連，所述壓力容器蓋板由安裝在導軌支架上的水平驅動缸驅動遠離或靠近壓力容器主體，從而實現壓力容器主體的啟閉。