[发明专利]一种海底天然气水合物开采智能机器人

说明书

本发明公开了一种海底天然气水合物开采智能机器人，包括位于海平面以上的作业与控制海洋平台模块以及位于天然气水合物储层的海底机器人模块，且作业与控制海洋平台模块和海底机器人模块通过信息动力与输气脐带缆模块连接；所述海底机器人模块用于开采海底天然气水合物并进行固液气分离；所述控制海洋平台模块用于控制海底机器人模块作业，同时对采集的天然气进行液化及封装；所述信息动力与输气脐带缆模块用于传输控制信号及天然气。本发明易于操作，极大的节省了人力物力，提高了工作效率。

技术领域

本发明属于油气开采技术领域，具体涉及一种海底天然气水合物开采智能机器人。

背景技术

天然气水合物形成的条件为0-10℃的低温和30个大气压的压力，针对该条件国内外专家学者进行了大量的研究，形成了诸如热解法、降压法和化学试剂分解等开采方法。目前针对海底天然气水合物开采程序及装置依然借鉴陆相油气资源开采方式，技术复杂，速度慢，费用高昂。

本发明旨在通过海底天然气水合物开采机器人通过交互式信息传递与智能控制，在不影响海底储层构造及稳定性条件下，实现机器人在轨迹控制条件下自主钻进与后退，采用三维扫描方式完成设定区块下的天然气水合物开采、固液气原位分离和固液原位返排、天然气自动输送及液化封装等功能。

申请号为201510458565.9的中国专利公开了一种海底天然气水合物的开采方法，该方法利用机械挖掘天然气水合物，在管柱中部通过升温降压的方法实现了天然气水合物的固液气分离，该方法对天然气水合物储层要求较高，且对天然气水合物的钻屑尺寸要求较为苛刻。

申请号为201310183676.4的中国专利公开了浅水区域天然气水合物开采装置及开采方法，提出了采用增加温度的方法实现了天然气水合物的固液气分离，该方法依靠装置自重实现自主下沉。

现有的专利技术没有实现天然气水合物钻采、输送、液化、封装及运输等一体化智能作业。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海底天然气水合物开采智能机器人，以解决现有技术的问题，本发明通过交互式信息传递与智能控制，在不影响海底储层构造及稳定性条件下，实现机器人在轨迹控制条件下自主钻进与后退，采用三维扫描方式完成设定区块下的天然气水合物开采、固液气原位分离、固液原位返排，海洋平台气体除杂、液化封装与转运一体化处理，可以实现低成本条件下高效经济工业化开采。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种海底天然气水合物开采智能机器人，包括位于海平面以上的作业与控制海洋平台模块以及位于天然气水合物储层的海底机器人模块，且作业与控制海洋平台模块和海底机器人模块通过信息动力与输气脐带缆模块连接；

所述海底机器人模块：用于开采海底天然气水合物并进行固液气分离；

所述作业与控制海洋平台模块：用于控制海底机器人模块作业，同时对采集的天然气进行液化及封装；

所述信息动力与输气脐带缆模块：用于传输控制信号及天然气。

进一步地，所述海底机器人模块包括固液气原位分离单元，固液气原位分离单元上连接有钻采与进退联动单元以及固液原位返排单元，固液气原位分离单元上还连接有输气中继单元、信息动力控制单元以及轨迹控制单元，且输气中继单元、信息动力控制单元以及轨迹控制单元通过信息动力与输气脐带缆模块连接至作业与控制海洋平台模块。

进一步地，所述信息动力与输气脐带缆模块包括信息交互传递通道、天然气传输通道以及动力传递通道，输气中继单元、信息动力控制单元以及轨迹控制单元分别通过天然气传输通道、信息交互传递通道以及动力传递通道连接至作业与控制海洋平台模块。