[發(fā)明專利]一種天然氣水合物的合成及開采模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911137560.0
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN110761749A
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張健;王金意;荊鐵亞;趙文韜;張國祥
• 申請（專利權(quán)）人: 中國華能集團(tuán)有限公司;中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: E21B43/01
• 分類號: E21B43/01;E21B43/24;E21B43/34
• 代理公司: 61200 西安通大專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 賀小停

1.一種天然氣水合物的合成及開采模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括儲(chǔ)氣罐(10)、第三閥(11)、第二減壓閥(12)、第四壓力計(jì)(13)、流量計(jì)(15)、第一單向閥(18)、預(yù)熱器(21)、第七閥(22)、活塞容器(23)、第八閥(24)、第九閥(25)、注液泵(26)、第一儲(chǔ)液池(27)、第五壓力計(jì)(29)、填砂管(30)、控溫箱(31)、備壓閥(46)和氣液分離器(48)，其中，儲(chǔ)氣罐(10)用于儲(chǔ)存高壓CH₄氣體，其氣體出口依次經(jīng)過第三閥(11)、第二減壓閥(12)、第四壓力計(jì)(13)、流量計(jì)(15)和第一單向閥(18)與安裝在控溫箱(31)內(nèi)的填砂管(30)的氣體入口連接；第一儲(chǔ)液池(27)用于儲(chǔ)存清水，其出口依次經(jīng)過注液泵(26)、第九閥(25)、活塞容器(23)和第七閥(22)與預(yù)熱器(21)的入口連接；第九閥(25)的入口和第七閥(22)的出口分別與第八閥(24)的兩端連接；預(yù)熱器(21)的出口經(jīng)過第二單向閥(19)和第五壓力計(jì)(29)與填砂管(30)的入口連接；所述填砂管(30)出口經(jīng)過備壓閥(46)與氣液分離器(48)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然氣水合物的合成及開采模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，儲(chǔ)氣罐(10)上設(shè)置有CH₄氣體入口，所述CH₄氣體入口依次與氣體增壓泵(4)、第一閥(2)和用于存儲(chǔ)CH₄氣體的氣瓶(1)連接；第一閥(2)與氣體增壓泵(4)之間第一壓力計(jì)(3)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種天然氣水合物的合成及開采模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體增壓泵(4)上還連接有動(dòng)力系統(tǒng)；所述動(dòng)力系統(tǒng)包括靜音空壓機(jī)(8)、第一減壓閥(7)和第二閥(5)，其中，靜音空壓機(jī)(8)通過第一減壓閥(7)和第二閥(5)與氣體增壓泵(4)連接；第一減壓閥(7)和第二閥(5)之間設(shè)置有第二壓力計(jì)(6)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然氣水合物的合成及開采模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，儲(chǔ)氣罐(10)和填砂管(30)之間的連接管道上依次設(shè)置有第四閥(14)和第五閥(16)；第四閥(14)的入口和第五閥(16)的出口分別與第六閥(17)的兩端連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然氣水合物的合成及開采模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，填砂管(30)的側(cè)壁上設(shè)置有透明觀察窗；同時(shí)，填砂管(30)上沿其軸向方向等距布置有若干個(gè)溫度測點(diǎn)和同等數(shù)量的壓力測點(diǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然氣水合物的合成及開采模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，填砂管(30)的出口處和備壓閥(46)之間設(shè)置有用于過濾可燃冰固體雜質(zhì)的過濾器(33)；填砂管(30)的出口還連接有緩沖罐(38)，所述緩沖罐(38)上設(shè)置有真空泵(37)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然氣水合物的合成及開采模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，氣液分離器(48)的氣體出口連接氣體外界設(shè)備，氣液分離器(48)的液體出口經(jīng)過第十六閥(49)連接第二儲(chǔ)液池(50)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然氣水合物的合成及開采模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述備壓閥(46)側(cè)面依次連接有回壓容器(45)、第八壓力計(jì)(44)、第十五閥(43)、手搖泵(42)、第十四閥(41)和儲(chǔ)液罐(40)。