[发明专利]一种扩展天然气水合物开采相似模拟的组合管道及方法

说明书

本发明提供了一种扩展天然气水合物开采相似模拟的组合管道及方法，所述组合管道包括至少一个扇形的反应釜群，所述反应釜群包括多级设置的多个反应釜；其中，所述多个反应釜中的一个前一级的反应釜和至少两个后一级的反应釜间相互连通，所述后一级的每个反应釜仅与一个前一级反应釜连通，本发明可提供一种尺寸大、成本低和实验效果好的相似模拟装置。

技术领域

本发明涉及天然气水合物开采技术领域，尤其涉及一种扩展天然气水合物开采相似模拟的组合管道及方法。

背景技术

天然气水合物是由水和甲烷等烃类气体在高压低温条件下形成的类冰的、非化学计量的笼形结晶化合物，具有高密度、高热值、分布广、储量大等特点。天然气水合物有望成为21世纪继页岩气、致密气、煤层气、油砂等之后接替能源之一，主要分布在陆地永久冻土带和沿海大陆架300-3000m水深海域，其中约90％储存在深海区域。全世界天然气水合物总储量大约为当前已探明的所有化石燃料含碳量总和的两倍，我国南海海域天然气水合物储量为649700亿立方米。

天然气水合物开采过程实验模拟研究对评价现有开采技术、开发新的开采技术以及制定合理的开采方案具有重要作用。实验模拟除了可直接指导天然气水合物开采外，还可为数值模拟提供参数和基础数据。但是，现有的实验模拟研究技术无法实现对天然气水合物实采过程的相似模拟，同时其模拟尺度普遍较小，设备成本高，操作安全性低，且无法获取实验所需的空间效应，也无法考察开采过程中的流场和温压场的变化规律。

发明内容

为了解决以上问题的至少之一，本发明提供了一种扩展天然气水合物开采相似模拟的组合管道，提供一种尺寸大、成本低和实验效果好的相似模拟管道。本发明的另一个目的在于提供一种扩展天然气水合物开采相似模拟的组合管道的制作方法。

为了达到以上目的，本发明一方面公开了一种扩展天然气水合物开采相似模拟的组合管道，包括至少一个扇形的反应釜群，所述反应釜群包括多级设置的多个反应釜；

其中，所述多个反应釜中的一个前一级的反应釜和至少两个后一级的反应釜间相互连通，所述后一级的每个反应釜仅与一个前一级反应釜连通。

优选地，所述多个反应釜中的一个前一级的反应釜和两个后一级的反应釜间相互连通。

优选地，每个所述反应釜中设置有反应腔体，所述反应腔体中形成有反应腔。

优选地，所述反应腔体的反应腔为条形。

优选地，所述反应腔体的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。

优选地，所述前一级反应釜与所述两个后一级反应釜的连接处设有连接釜；

所述连接釜中形成有空腔，所述连接釜包括分别与所述前一级反应釜和所述两个后一级反应釜连通的三个连通口，所述三个连通口进一步与所述空腔连通。

优选地，当所述反应釜群为多个时，多个反应釜群中一个反应釜群的第一级或最后一级的至少一个反应釜与其他反应釜群的第一级或最后一级的至少一个反应釜连通。

优选地，所述组合管道包括两个相同的反应釜群；

两个反应釜群的最后一级的反应釜一一对应连通。

本发明还公开了一种如上所述的组合管道的制作方法，所述方法包括：

确定需要的扇形模拟空间的尺寸；

将扇形模拟空间依据二分法切割成多个条形模拟空间；

根据切割得到的多个条形模拟空间设置多个反应釜，其中，多个反应釜分级设置，多个反应釜中的一个前一级的反应釜和至少两个后一级的反应釜间相互连通，所述后一级的每个反应釜仅与一个前一级反应釜连通。