[实用新型]海洋或者湖泊底部沉积物中的甲烷梯度测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测试系统，尤其涉及一种用于测试海底或者湖泊底部的沉积物中甲烷梯度的测量系统。

背景技术

在海底或者湖泊某些沉积物的深部，埋藏有天然气水合物、石油和/或天然气等矿藏，这些矿藏中一般都含有大量的甲烷气体。在污染严重和富营养化的湖泊底部的沉积物中，由于有机物的腐烂分解，也会产生大量的甲烷气体。由于甲烷分子的体积小，甲烷气体很容易从海底矿藏区和湖泊污染源向四周的沉积物中扩散和运移。一般情况下，在高压和低温物理条件下，甲烷在扩散和运移过程中，会填充于沉积物颗粒之间的空隙中，并且在含量上呈梯度递减的分布规律。

因此，通过测量海底和湖泊沉积物中甲烷的梯度分布，可以判断甲烷运移方向，进而推测海底矿藏资源的深度、评估湖泊污染程度，为海洋天然气水合物调查、海洋油气资源探查以及湖泊环境调查和评估提供快速、高效的地球化学证据。

目前，对于海洋和湖泊沉积物中的甲烷梯度的测试方法，一般是单独提取不同层位的沉积物样品到船上实验室，然后将所提取的样品分别放置于一密闭空间中，待沉积物中的甲烷释放到密闭空间后，测试密闭空间内的甲烷含量，然后根据不同层位的沉积物中的甲烷含量计算沉积物中的甲烷梯度。

但是，在上述操作过程中，由于样品的温度和压力条件的变化，沉积物中绝大部分的甲烷都已经逃逸，测量结果与沉积物中甲烷的实际含量之间存在很大的误差。而随着我国经济实力和科学技术的不断发展，国家正在大力开展天然气水合物、石油、天然气等海底矿产资源调查，埋藏有天然气水合物、石油和/或天然气等矿藏的沉积物中甲烷梯度的测量，对于海底的水合物、油气矿藏的调查以及海洋、湖泊环境调查，具有十分重要的意义。

因此，本领域技术人员亟需研究一种结构简单、测量结果稳定可靠、可操作性强的沉积物中甲烷梯度测量系统。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型提出了一种结构简单、测量结果稳定可靠、可操作性强的沉积物中甲烷梯度测量系统。

本实用新型的另一目的，是提供一种测量结果准确的用于测量沉积物中甲烷含量的测试装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种海洋或者湖泊底部沉积物中的甲烷梯度测量系统，其特征在于，至少包括沉积物中甲烷测试装置、甲板控制系统、信号传输系统、水下控制系统、比重块以及固定连接于所述比重块的探测柱；所述水下控制系统通过所述信号传输系统与所述甲板控制系统电性连接；所述甲烷测试装置为多个，多个所述甲烷测试装置沿所述探测柱的长度方向固定设置，所述甲烷测试装置通过缆线与所述水下控制系统电性连接。

在一些具体实施方式中，所述信号传输系统为钢缆。

在一些具体实施方式中，所述甲烷测试装置包括压力传感器、甲烷传感器和气体舱，所述压力传感器与所述甲烷传感器设置于所述气体舱内；所述气体舱上还设置有通过进气电磁阀控制的进气通道以及通过出气阀控制的出气通道，所述出气通道的外侧设置有防水透气层；所述进气电磁阀、所述压力传感器和所述甲烷传感器通过缆线与所述甲板控制系统电性连接。

在一些具体实施方式中，所述出气通道外设置有与真空泵对接的接口。

在一些具体实施方式中，所述出气阀为手动阀。

在一些具体实施方式中，所述防水透气层从远离所述气体舱的一侧到靠近所述气体舱的一侧依次为金属滤网、微孔滤膜、防水透气隔膜及不锈钢烧结毡中的一种或者几种。

在一些具体实施方式中，所述探测柱的下端部为锥形。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的上述结构设计，由于将多个甲烷测试装置分别垂直固定于探测柱的不同高度，从而可以在甲烷测试装置不离开所处原始位置的情况下，将所检测到的甲烷含量通过缆线传输至甲板控制系统，对海洋或者湖泊底部不同高度的甲烷分布情况进行实时测量，测量结果准确，稳定可靠。

本实用新型的上述结构设计，由于气体舱内甲烷数据的读取是通过甲板控制系统在所检测位进行原位测试，避免了现有技术中由于需要将样品提取到甲板后再进行测量所带来的误差，保证了检测结果的可靠性。

此外，采用上述的结构设计，甲板控制系统与水下控制系统通过钢缆电性连接，甲烷测试装置与水下控制系统电性连接，避免了由于水下多根缆线同时与甲板控制系统连接所带来的不便，减少了占地空间，提高了安装效率。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明