[發明專利]一種天然氣水合物逆相變形成演化規律實驗方法及裝置

在審

• 申請號: 202011548231.8
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112557624A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 陸程;秦緒文;馬超;耿瀾濤;余路;邊航;齊榮榮;邢東輝
• 申請（專利權）人: 廣州海洋地質調查局
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 焦海峰

本發明公開了一種天然氣水合物逆相變形成演化規律實驗裝置，包括用于分解由定量氣體和液體形成的天然氣水合物以得到分解物的分解機構，所述分解機構的一端安裝有用于朝所述分解機構內注入定量所述氣體和液體的注入機構，所述分解機構的另一端安裝有用于對所述分解機構分解后的所述分解物進行分離的分離機構，本發明可通過凈氣導流機構，進行泄壓和吸收殘余氣體的操作，以使活塞容器的穩定性不受影響，其實施時，若有液體進入活塞容器內后，凈氣導流機構可引導流動的液體呈螺旋狀流動以泄去壓流恒定機構注入的液體的沖擊力，使得活塞容器內的部件使用壽命較高，同時在泄壓過程中還可將活塞容器內的殘余氣體吸收，以使后續排氣時能充分排凈氣體。

技術領域

本發明涉及天然氣水合物演變試驗技術領域，具體涉及一種天然氣水合物逆相變形成演化規律實驗方法及裝置。

背景技術

天然氣水合物即可燃冰，是天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀結晶物質，因其外觀像冰，遇火即燃，因此被稱為“可燃冰”、“固體瓦斯”和“汽冰”，化學式為CH₄·nH₂O。天然氣水合物常見于深海沉積物或陸上永久凍土中，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。

為了知曉天然氣水合物的演變規律便需要對水合物逆相變形進行模擬，而在模擬過程中需要用到的裝置之一便是活塞式中空容器，現有技術中常見的中空容器其內部腔室中設置有彈簧和隔片，但外界液體介質多次進入腔室后，其隔片會被頻繁推動并擠壓彈簧，導致彈簧的疲勞強度增大，使得腔室中的氣體無法被排凈，影響活塞式中空容器的穩定性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種天然氣水合物逆相變形成演化規律實驗方法及裝置，以解決現有技術中中空容器內部腔室中的氣體無法被排凈的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明具體提供下述技術方案：

一種天然氣水合物逆相變形成演化規律實驗裝置，包括用于分解由定量氣體和液體形成的天然氣水合物以得到分解物的分解機構，所述分解機構的一端安裝有用于朝所述分解機構內注入定量所述氣體和液體的注入機構，所述分解機構的另一端安裝有用于對所述分解機構分解后的所述分解物進行分離的分離機構；

所述注入機構包括與所述分解機構直接連接且用于儲存液體的活塞容器以及凈氣導流機構，所述活塞容器的端部連接有用于將所述活塞容器內的定量液體朝分解機構內注入的壓流恒定機構，且在所述活塞容器上連接有用于朝分解機構內注入定量氣體的導氣機構，所述凈氣導流機構設置在所述活塞容器內，且所述凈氣導流機構用于引導注入所述活塞容器內的液體呈螺旋狀流動以泄去注入所述活塞容器內的所述液體的沖擊，以及用于在泄壓過程中將所述活塞容器內的殘余所述氣體吸收。

作為本發明的一種優選方案，所述凈氣導流機構包括與所述活塞容器內壁滑動連接的滑動片，在所述滑動片的表面安裝有用于吸收所述活塞容器內殘留氣體的吸氣囊，在所述吸氣囊上安裝有用于引導所述液體流動的引導柱，且所述滑動片的另一側表面安裝有推位簧。

作為本發明的一種優選方案，所述吸氣囊包括安裝在所述滑動片表面的輔位罩，在所述輔位罩的內側套接有復位簧，且在所述輔位罩的外側套設有與所述滑動片表面密封連接的沖擊囊套，所述沖擊囊套的外側壁安裝有多個與所述活塞容器內壁連接且用于泄去所述液體沖擊的泄壓環，所述沖擊囊套遠離滑動片的一側表面安裝有受壓片，在所述在所述沖擊囊套的內壁在所述復位簧的中心位置處設有用于被受壓片推動以增大體積進行吸氣操作的吸氣柱。

作為本發明的一種優選方案，所述吸氣柱包括套設在復位簧內側且與所述沖擊囊套連接的抽吸柱，在所述抽吸柱的側壁設有膨脹囊，在所述膨脹囊的側壁安裝有呈“凵”字形結構的拉動塊，在所述拉動塊的兩端分別安裝有與所述滑動片和沖擊囊套連接的推動條，在所述拉動塊的表面安裝有貫穿所述輔位罩且用于推動所述泄壓環的推片，所述推動條的表面安裝有縱截面呈“V”字形結構且用于擠壓封閉所述抽吸柱的壓封塊。