[实用新型]一种海洋天然气水合物扩眼射流破碎装置

说明书

本文公开了一种海洋天然气水合物扩眼射流破碎装置，属于海洋天然气水合物开采技术领域，主要包括以下技术方案：所述扩眼射流破碎工具包括外壳体、压差滑套、滑块、支架、射流臂、控压阀。其特征在于:外壳体的内部开设通孔，壳体外侧开设沟槽，沟槽的顶端和底端开径向孔，分别为射流臂输送流体和安装控压阀；沟槽里装配滑块支架、射流臂、弹簧。压差滑套中心开设通孔。射流臂上开设射流孔和内部流道；射流臂与外壳体采用铰链连接，与支架采用铰链连接；控压阀与外壳体采用铰链连接。滑块的尾部是一块金属板，可藏匿于外壳体的沟槽内；滑块与支架采用铰链连接。滑块、射流臂、支架、外壳体总体组成摇杆滑块机构。

技术领域

本发明涉及海洋天然气水合物开采技术领域，尤其涉及海洋天然气水合物扩眼射流破碎装置。

背景技术

被称为“可燃冰”的天然气水合物是一种高密度、高热量、可替代的清洁能源，也被认为是21世纪最理想的替代能源。目前已知晓自然形成的天然气水合物储存形态有四种，分别为砂岩型、砂岩裂隙型、分散型、细粒裂隙型。其主要特点是埋藏浅，胶结弱，大部分并没有致密的盖层或完整形态的深储盖。我国的海域浅层天然气水合物主要分布于东海海域，约占海域资源的85％，基本上存在于海底300m以内。而目前国际上已经实现试采作业的方法有降压法、加热法、置换法或以上几种方法的联合运用。这些方法均适用于具有一定封闭盖层的天然气水合物开采。并不适用于表浅层天然气水合物的开采。

深水浅层天然气水合物固态流化开采技术，主要通过对表浅层天然气水务进行破碎采掘，密闭流化运送至水面支持系统，使其变成安全可控的天然气水合物资源。其基本原理是在不改变海底水合物矿藏温度和的情况下，对水合物沉积矿体进行采掘破碎，经二次破碎和泥沙预回填后由密闭的输送立管输送至海面，同时将海表热海水引入海底立管中与水合物颗粒进行掺混，以实现天然气水合物在立管中的有序分解，进而使立管内混合介质的密度降低，产生立管内外压差，进而实现立管内混合介质的自举升。

针对浅层非成岩天然气水合物固态流开采，目前领眼回拖射流破碎作业半径小、开采空间有限、破碎流化效率低，远远不能达到海洋浅层非层岩天然气水合物商业开采的程度。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种海洋天然气水合物扩眼射流破碎装置，扩大射流破碎作业半径、增加开采空间、提高破碎流化效率。

为实现以上目的，本实用新型的技术方案如下：一种海洋天然气水合物扩眼射流破碎装置，用于海洋天然气水合物扩眼射流破碎开采，包括外壳体、压差滑套、滑块、支架、射流臂、控压阀。

外壳体的内部开设通孔，外壳体外侧开设沟槽，沟槽的顶端和底端开径向孔，沟槽顶端的径向孔为射流臂输送流体，沟槽底端的径向孔安装控压阀；沟槽里装配滑块、支架、射流臂、弹簧；压差滑套中心开设通孔，射流臂上开设射流孔和内部流道；射流臂与外壳体采用铰链连接，射流臂与支架采用铰链连接；控压阀与外壳体采用铰链连接；滑块的尾部是一块金属板，金属板藏匿于外壳体的沟槽内；滑块与支架采用铰链连接。

所述外壳体上部开设有径向的射流口，射流口靠近轴向的一端呈漏斗状；外壳体的内部开设变径的通孔，上方的孔径大于下方的孔径，形成漏斗状，通孔的变径处位于射流口的下方。

所述压差滑套开设有用于将流体输送至外壳体上的射流口的流道，且该流道上下贯穿整个压差滑套；压差滑套内部开设有通孔；压差滑套下端面与外壳体的变径处以弹簧连接。

外壳体上下端开设螺纹，方便上下端接其他开采工具，外壳体上部开设有径向射流口，射流口靠近轴向的一端呈漏斗状，增大与压差滑套的流道接通的面积；外壳体的内部开设变径的通孔，上方的孔径大于下方的孔径，形成漏斗状，变径处位于射流口的下方；外壳体外侧开设沟槽，沟槽里装配滑块、支架、射流臂、弹簧；沟槽的顶端和底端开径向孔，分别为射流臂输送流体和安装控压阀；射流臂与外壳体采用铰链连接，控压阀与外壳体采用铰链连接，同时铰链处具有弹簧。