[实用新型]一种模拟天然气水合物固态流化采掘实验装置

说明书

本实用新型公开了一种模拟天然气水合物固态流化采掘实验装置，其结构包括模拟水合物采掘模块、水平段岩屑分离模块、上部分离模块、气体收集与回注模块、信息采集与数字化控制模块五大模块，所述模拟水合物采掘模块包括大型水箱、采掘装置、碎化装置、高压承压软管，所述水平段岩屑分离模块包括运输主管道和四个分离器支路，所述上部分离模块包括固相回收罐、流量计液罐，所述气体收集与回注模块包括气体干燥箱、气体缓冲罐、高压储气罐，所述信息采集与数字化控制模块包括集成电路箱、中央控制系统、计算机终端控制系统。该模拟天然气水合物固态流化采掘实验装置，适用于研究天然气水合物固态流化采掘相运移规律研究。

技术领域

本实用新型涉及天然气水合物固态流化开采领域，具体为一种模拟天然气水合物固态流化采掘实验装置。

背景技术

天然气水合物即可燃冰，是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。其实是一个固态块状物。天然气水合物在自然界广泛分布在大陆永久冻土、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境。2013年6月至9月，在广东沿海珠江口盆地东部海域首次钻获高纯度天然气水合物样品，并通过钻探获得可观的控制储量。2014年2月1日，南海天然气水合物富集规律与开采基础研究通过验收，建立起中国南海“可燃冰”基础研究系统理论。2017 年5月，中国首次海域天然气水合物(可燃冰)试采成功。2017年11月3日，国务院正式批准将天然气水合物列为新矿种。

现有的天然气水合物固态流化开采模拟装置，只能模拟部分天然气水合物采掘过程，且生成的水合物的时间长，消耗成本巨大，并不适用与常规性的模拟实验研究，难以满足开展天然气水合物固态流化采掘相运移规律模拟实验研究。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种模拟天然气水合物固态流化采掘实验装置，解决了背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种模拟天然气水合物固态流化采掘实验装置，其结构包括模拟水合物采掘模块、水平段岩屑分离模块、上部分离模块、气体收集与回注模块、信息采集与数字化控制模块五大模块，其中：所述模拟水合物采掘模块包括大型水箱，所述大型水箱内部左端放置模拟水合物成岩块，所述模拟水合物成岩块右端有采掘装置、运输管道、碎化装置，所述碎化装置右端与高压承压软管相连；所述模拟水合物采掘模块右端通过运输管道依次连接有球阀A、砂浆螺杆泵A、球阀B、压力传感器A、流量计A；所述水平段岩屑分离模块包括球阀C、分离器A、压力传感器B、压力表A、球阀D、分离器B、压力传感器C、压力表B、球阀E、分离器C、压力传感器D、压力表C、球阀F、分离器D、压力传感器E、压力表D，所述水平段岩屑分离模块右端通过运输管道依次连接有砂浆螺杆泵B、压力传感器F、压力表E，所述压力表E右上端气体管路连接有单流阀A、压力表F、压力传感器G、节流阀A，所述节流阀A右上端气体管路支路安装有节流阀B、压力传感器H、压力表G、单流阀B；

所述上部分离模块包括分离器E、球阀G、固相回收罐、球阀H、流量计B、球阀I、储液罐，相互间连接有运输管道，所述储液罐右端通过运输管道依次连接有球阀J、水泵、流量计C、压力传感器I、压力表H，所述压力表H通过管路依次与球阀K、大型水箱相连；

所述气体收集与回注模块包括气体干燥箱、球阀L、气体缓冲罐、压力传感器J、压力表I、空气压缩机、球阀M、高压储气罐，相互间采用气体管道相连，所述高压储气罐上端依次连接有节流阀C、压力传感器L、流量计D，所述流量计D通过管道与左下方节流阀A、节流阀B相连；

所述信息采集与数字化控制模块包括集成电路箱A、集成电路箱B、集成电路箱C，所述集成电路箱A、集成电路箱B、集成电路箱C通过信号传输线与中央控制系统相连，所述中央控制系统通过信号传输线与计算机终端控制系统相连。