[發(fā)明專利]天然氣水合物開采模擬實(shí)驗(yàn)裝置以及評(píng)價(jià)參數(shù)獲取方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010138666.9
• 申請(qǐng)日: 2020-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN113417623A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳光進(jìn);孫長(zhǎng)宇;肖朋;崔金龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)(北京)
• 主分類號(hào): E21B47/00
• 分類號(hào): E21B47/00;E21B43/00
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 陳燁;張印鐸

1.一種天然氣水合物開采模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括：

釜體，所述釜體具有中空腔室，所述中空腔室為扇形腔體，所述扇形腔體具有相對(duì)的頂角端和開闊端；

釜蓋，用于封閉所述中空腔室；所述釜蓋設(shè)置有：

開采井通孔，用于插入開采井，所述開采井位于所述中空腔室內(nèi)的井段的部分周向上開設(shè)有多個(gè)采氣孔，所述采氣孔朝向所述開闊端；所述開采井在所述中空腔室外部連接有用于檢測(cè)采氣速率和出水速率的測(cè)定機(jī)構(gòu)；

多個(gè)釜蓋連接孔，所述釜蓋連接孔用于向所述中空腔室內(nèi)填充含水沉積物，多個(gè)所述釜蓋連接孔自所述頂角端向所述開闊端分布；

與所述釜蓋連接孔相配合的法蘭蓋；

所述釜體具有與所述釜蓋相對(duì)的底壁，所述底壁上設(shè)置有第一聲波探頭孔，所述釜蓋上設(shè)置有第二聲波探頭孔，所述第二聲波探頭孔與所述第一聲波探頭孔相對(duì)應(yīng)，所述第一聲波探頭孔和所述第二聲波探頭孔中的一個(gè)用于安裝聲波發(fā)射器，另一個(gè)用于安裝聲波接收器；

所述釜體和所述釜蓋至少之一上設(shè)置有多個(gè)通孔，多個(gè)所述通孔分別用于連接進(jìn)氣閥、設(shè)置形變傳感器、設(shè)置壓力傳感器、設(shè)置電阻率傳感器和設(shè)置溫度傳感器。

2.如權(quán)利要求1所述的天然氣水合物開采模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述扇形腔體的水平截面為扇形，多個(gè)所述采氣孔形成的弧形區(qū)域的弦與所述扇形的等分線相垂直，所述弧形區(qū)域周長(zhǎng)與待模擬開采井被所述扇形截取的弧邊周長(zhǎng)相等，即式中：

L表示的是所述待模擬開采井被所述扇形截取的弧邊周長(zhǎng)，單位為m；

l表示的是所述弧邊區(qū)域的周長(zhǎng)，單位為m；

D表示的待模擬開采井的內(nèi)徑，單位為m；

θ表示的是所述扇形的頂角角度，單位為°。

3.如權(quán)利要求2所述的天然氣水合物開采模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述通孔包括：第一通孔，所述第一通孔設(shè)置在所述釜體的側(cè)壁上，所述第一通孔具有多排，每排所述第一通孔在所述側(cè)壁上自所述頂角端向所述開闊端均勻分布；所述溫度傳感器的個(gè)數(shù)與所述第一通孔相匹配，所述溫度傳感器通過所述第一通孔伸入至所述中空腔室中，所述溫度傳感器的頂點(diǎn)均位于所述弧形區(qū)域的弦的中垂面上。

4.如權(quán)利要求2所述的天然氣水合物開采模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述通孔包括：第二通孔，所述第二通孔設(shè)置在所述釜蓋上，所述第二通孔具有多個(gè)，多個(gè)所述第二通孔沿著所述扇形的等分線的延伸方向分布，所述第二通孔用于設(shè)置所述進(jìn)氣閥、所述形變傳感器、所述電阻率傳感器、所述壓力傳感器和排氣閥。

5.如權(quán)利要求4所述的天然氣水合物開采模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第二通孔設(shè)置在相鄰所述釜蓋連接孔之間，所述釜蓋連接孔的內(nèi)徑沿所述等分線的延伸方向依次增大，所述第二聲波探頭孔設(shè)置在內(nèi)徑較大的所述釜蓋連接孔所對(duì)應(yīng)的法蘭蓋上。

6.如權(quán)利要求5所述的天然氣水合物開采模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，在最大內(nèi)徑的所述釜蓋連接孔所對(duì)應(yīng)的法蘭蓋上還設(shè)置有第三通孔，所述第三通孔具有多個(gè)，用于設(shè)置安全閥、卸荷閥、壓力傳感器。

7.如權(quán)利要求1所述的天然氣水合物開采模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述釜體在所述開闊端還設(shè)置有：釜體連接孔，所述釜體連接孔通過釜體法蘭蓋封堵。

8.如權(quán)利要求2所述的天然氣水合物開采模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述釜體形狀為等腰三角形柱體，所述中空腔室的頂角為圓角，所述釜蓋焊接于所述釜體上。