[實用新型]一種天然氣水合物可視化裝置

有效

• 申請號: 201921466415.2
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN210626262U
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 羅文章;劉云華;韓咚;李大偉;趙寧;孫可欣;張曉
• 申請（專利權）人: 張曉
• 主分類號: G01N11/00
• 分類號: G01N11/00;G01N15/00;G01N15/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種天然氣水合物可視化裝置，裝置采用透明水浴、透明反應釜結合攝像機獲取天然氣水合物的宏觀形態變化，采用聚焦光束反射測量儀采集水合物顆粒的粒徑變化，采用顆粒錄像顯微鏡采集水合物顆粒的形態變化圖像。透明水浴、透明反應釜均為長方體，攝像機所面對的透明水浴和透明反應釜壁面均為平面，避免了拍攝圖像的變形失真。采用在線乳化儀可對油水混合物進行定量的油水乳化，同時保證了裝置可進行以油水乳狀液和天然氣作為基礎介質的相關測試。本裝置具有顆粒形態變化可視化、顆粒粒徑量化、適用油水乳狀液、乳化程度量化、宏觀水合物形態變化拍攝、圖像不變形失真、溫度壓力數據連續采集的特點。

技術領域

本實用新型屬于天然氣水合物技術領域，特別是涉及一種天然氣水合物可視化裝置。

背景技術

天然氣水合物是水分子與甲烷、乙烷等氣體分子在低溫高壓條件下，通過范德華力結合形成的籠狀晶體化合物。在油氣開采和輸送過程中，由于高壓和低溫條件，很容易形成天然氣水合物堵塞管道，有礙正常生產。自1934年前蘇聯在天然氣輸送管道中首次發現水合物堵塞以來，隨著油氣資源的開發不斷向深水領域拓展，由水合物引發的各類安全問題愈加突出，給石油工業帶來極大的經濟損失。據統計，全世界全年用于水合物防治的費用高達5億美元，其中一半用于水合物的生成預防。因此，對油氣集輸管道中天然氣水合物的形成、生長、聚集、沉積、堵塞等過程的研究尤為重要，而其變化過程則需可視化裝置進行多維度研究。

為測量天然氣水合物的流動特性，黃強等人提出了一種天然氣水合物流動測試裝置(黃強,楊琨超,孫長宇,et al.水合物漿液流動特性研究[J].油氣儲運,2007,26(4):16-20.)。采用氣瓶向混合釜內注氣，利用離心泵將氣液泵送至透明管道內，透明管道上設有控溫套管模擬天然氣水合物生成的外部環境。其存在主要問題是，透明管道為管狀結構，攝像機在對管內流體拍攝過程中由于管壁為圓弧狀，因此拍攝到的圖像會發生變形失真。同時，采用環道測試導致設備占地面積較大，成本較高。此裝置采用混合釜對氣液進行混合，但是不能模擬定乳化程度油水乳化液與天然氣形成的水合物特性。對于攝像拍攝，僅可拍攝天然氣水合物宏觀的形成過程，無法量化天然氣水合物的顆粒粒徑，不利于對天然氣水合物變化行為的深入研究。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷，本實用新型的目的是提供一種顆粒形態變化可視化、顆粒粒徑量化、適用油水乳狀液、乳化程度量化、宏觀水合物形態變化拍攝、圖像不變形失真、溫度壓力數據連續采集的天然氣水合物可視化裝置。

本實用新型采用透明水浴、透明反應釜結合攝像機獲取天然氣水合物的宏觀形態變化，采用聚焦光束反射測量儀采集水合物顆粒的粒徑變化，采用顆粒錄像顯微鏡采集水合物顆粒的形態變化圖像。透明水浴、透明反應釜均為長方體，攝像機所面對的透明水浴和透明反應釜壁面均為平面，避免了拍攝圖像的變形失真。采用在線乳化儀可對油水混合物進行定量的油水乳化，同時保證了裝置可進行以油水乳狀液和天然氣作為基礎介質的相關測試。

本實用新型具體的技術方案如下：