[發(fā)明專(zhuān)利]一種海上可燃冰采挖回填裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011172726.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112360400B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高盟;張糧;王瀅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E21B43/01
• 分類(lèi)號(hào): E21B43/01;E21B43/295;E21B43/18;E21B7/12;E21B33/13;E21B17/01;E21B49/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

1.一種海上可燃冰采挖回填裝置，其特征在于，包括開(kāi)采平臺(tái)、伸縮管、鉆孔機(jī)構(gòu)、回填機(jī)構(gòu)和收集存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，伸縮管一端安裝在開(kāi)采平臺(tái)上并與收集存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)連通，另一端對(duì)接連通管片，鉆孔機(jī)構(gòu)安裝在伸縮管內(nèi)，回填注漿機(jī)構(gòu)輸出端位于伸縮管內(nèi)且朝向管片，伸縮管能夠帶動(dòng)管片沿軸向移動(dòng)，并作為收集存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)的進(jìn)氣管路將儲(chǔ)層釋放的氣體輸送到收集存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)進(jìn)行存儲(chǔ)；

所述管片與伸縮管端部同軸可拆卸對(duì)接，管片遠(yuǎn)離伸縮管的一端設(shè)有環(huán)切刀頭；

所述回填機(jī)構(gòu)安裝在開(kāi)采平臺(tái)上，回填機(jī)構(gòu)通過(guò)回填管道連通伸縮管內(nèi)部形成回填機(jī)構(gòu)的輸出端，用于輸入回填材料配合管片封堵儲(chǔ)層氣體釋放口。

2.如權(quán)利要求1所述的海上可燃冰采挖回填裝置，其特征在于，所述鉆孔機(jī)構(gòu)包括鉆孔電機(jī)和鉆頭，鉆孔電機(jī)通過(guò)直線(xiàn)移動(dòng)副連接鉆頭，能夠帶動(dòng)鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)沿軸線(xiàn)方向移動(dòng)，以改變鉆頭與海床的間距。

3.如權(quán)利要求1所述的海上可燃冰采挖回填裝置，其特征在于，所述伸縮管內(nèi)壁安裝有排水機(jī)構(gòu)，排水機(jī)構(gòu)輸入端連通伸縮管內(nèi)部，輸出端穿過(guò)伸縮管壁延伸到伸縮管外，伸縮管內(nèi)布置有探測(cè)機(jī)構(gòu)。

4.如權(quán)利要求1所述的海上可燃冰采挖回填裝置，其特征在于，所述收集存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)包括收集器、壓力室，收集器輸入端通過(guò)管路連通伸縮管一端，收集器與伸縮管之間的管路上配置有真空泵，收集器輸出端通過(guò)管路連通壓力室。

5.如權(quán)利要求4所述的海上可燃冰采挖回填裝置，其特征在于，所述伸縮管連接真空泵的一端安裝有過(guò)濾板，鉆孔機(jī)構(gòu)安裝在過(guò)濾板與管片之間。

6.一種海上可燃冰采挖回填方法，利用如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的海上可燃冰采挖回填裝置，其特征在于，包括以下步驟：

探測(cè)海床并獲取可燃冰儲(chǔ)層區(qū)域，移動(dòng)開(kāi)采平臺(tái)至儲(chǔ)層區(qū)域上方；

伸縮管帶動(dòng)管片下放，使管片端部插入海床表層，排空伸縮管內(nèi)部的水；

鉆孔機(jī)構(gòu)下放，對(duì)海床鉆孔直至到達(dá)儲(chǔ)層破壞儲(chǔ)層內(nèi)的相平衡態(tài)，收回鉆孔機(jī)構(gòu)；

以管片結(jié)合伸縮管作為收集存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)的進(jìn)氣管路，將儲(chǔ)層可燃冰分解的氣體引導(dǎo)進(jìn)入收集存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行存儲(chǔ)；

開(kāi)采完畢后，關(guān)閉收集存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，回填裝置向管片內(nèi)輸入回填材料對(duì)海床鉆孔進(jìn)行封堵，待回填完畢后，從伸縮管末端卸下管片并收回伸縮管。

7.如權(quán)利要求6所述的海上可燃冰采挖回填方法，其特征在于，在帶動(dòng)管片下放時(shí)，通過(guò)抽出伸縮管的水體向外部排出，使其內(nèi)外形成壓力差，結(jié)合自重作用使伸縮管和管片逐漸下沉至海床。

8.如權(quán)利要求6所述的海上可燃冰采挖回填方法，其特征在于，在收集可燃冰分解的氣體時(shí)，收集存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)運(yùn)行并在伸縮管內(nèi)維持負(fù)壓，引導(dǎo)可燃冰儲(chǔ)層釋放氣體。