[发明专利]一种含水合物/冰的低温地层固井模拟实验反应釜

权利要求书

1.一种含水合物/冰的低温地层固井模拟实验反应釜，其特征在于，包括釜筒、釜盖、支架、数据处理系统、气/液增压注入系统和水泥浆注入系统，所述釜筒安设于所述支架上，釜筒的内腔由内往外依次设有第一腔壁和筛管，釜筒分隔为同轴的声波检测腔、水泥浆腔和模拟地层腔，所述筛管内插入第二腔壁，所述水泥浆腔底部设有第一排液口，所述模拟地层腔底部设有进气口和第二排液口；釜盖包括圆形的第一釜盖、环形的第二釜盖和第三釜盖，所述第一釜盖与所述声波检测腔的顶部相配置，所述第二釜盖与所述水泥浆腔的顶部相配置，第二釜盖上设有注浆口，所述第三釜盖与所述模拟地层腔的顶部相配置；所述气/液增压注入系统与模拟地层腔的底部进气口相连；所述水泥浆注入系统与水泥浆腔的顶部注浆口相连；所述数据处理系统包括数据检测装置、数据接收处理装置、计算机图像处理器，所述数据检测装置分别设于声波检测腔、水泥浆腔和模拟地层腔内部，数据检测装置的输出端分别与所述数据接收处理装置的输入端相连，数据接收处理装置的输出端与所述计算机图像处理器相连。

2.根据权利要求1所述的一种含水合物/冰的低温地层固井模拟实验反应釜，其特征在于，所述釜筒外壁套设有一体式的控温循环浴密封罩。

3.根据权利要求2所述的一种含水合物/冰的低温地层固井模拟实验反应釜，其特征在于，所述数据检测装置包括传感器、导热系数测试片、声波扫描装置、应变式传感器，所述传感器包括插入式的温度传感器和压力传感器，通过所述第二釜盖和第三釜盖上设有的插入口设于所述水泥浆腔和模拟地层腔内；所述导热系数测试片设于模拟地层腔内；所述声波扫描装置设于所述声波检测腔内；所述应变式传感器设于声波检测腔的内壁上。

4.根据权利要求3所述的一种含水合物/冰的低温地层固井模拟实验反应釜，其特征在于，所述数据接收处理装置包括温度/压力数据采集箱、水化热数据处理器、导热系数数据处理器、声波数据采集箱和应力数据采集箱；所述温度/压力数据采集箱的输入端与所述传感器的输出端相连，输出端分别与所述水化热数据处理器的输入端及计算机图像处理器的输入端相连，水化热数据处理器的输出端与计算机图像处理器的输入端相连；所述导热系数数据处理器、声波数据采集箱和应力数据采集箱的输入端分别与所述导热系数测试片、声波扫描装置、应变式传感器的输出端相连，输出端均与计算机图像处理器的输入端相连。

5.根据权利要求1所述的一种含水合物/冰的低温地层固井模拟实验反应釜，其特征在于，所述气/液增压注入系统包括甲烷储罐和水储罐，所述甲烷储罐和水储罐的出口通过输送管道与所述模拟地层腔底部的进气口相连，所述输送管道上设有气液增压机、压力表和流量计。

6.根据权利要求1所述的一种含水合物/冰的低温地层固井模拟实验反应釜，其特征在于，所述水泥浆注入系统包括水泥浆储罐，所述水泥浆储罐的出口与所述水泥浆腔的顶部的注浆口通过注入管道相连，所述注入管道上设有水泥浆泵和压力表。

7.根据权利要求6所述的一种含水合物/冰的低温地层固井模拟实验反应釜，其特征在于，所述水泥浆腔底部设有防沙过滤板，所述防沙过滤板为设有均匀间隔的通孔的圆环盘结构。

8.根据权利要求1所述的一种含水合物/冰的低温地层固井模拟实验反应釜，其特征在于，所述第二腔壁和筛管之间的空腔内装有改性聚乙烯醇膜筒，第二腔壁上设有提升杆。

9.根据权利要求4所述的一种含水合物/冰的低温地层固井模拟实验反应釜，其特征在于，所述模拟地层腔底部设有吊篮，吊篮顶部设有提升吊环，吊篮底部设有均匀间隔的通孔，所述导热系数测试片设于吊篮底部。

10.根据权利要求1所述的一种含水合物/冰的低温地层固井模拟实验反应釜，其特征在于，所述釜筒底部由内往外设有同心的第一内凹槽和第二内凹槽，所述第一腔壁底部插入所述第一内凹槽与所述釜筒螺纹连接，并通过橡胶圈与第一内凹槽密封，第一腔壁顶部与所述第一釜盖螺纹连接，第一腔壁上部外周面上设有第一凸缘；所述筛管底部插入所述第二内凹槽，筛管外壁底部与第二内凹槽密封，筛管内壁与所述第二腔壁的外壁上部及下部通过橡胶圈密封，筛管顶部外周面上设有第二凸缘，所述第二釜盖底面与所述第一凸缘及第二凸缘通过橡胶圈密封，第二凸缘外侧端面设有环形凸耳；所述第三釜盖的外侧与所述釜筒通过螺栓相连，内侧端面上设有环形凹槽，所述环形凹槽与所述环形凸耳相配置，第三釜盖底面与第二凸缘通过橡胶圈密封。