[实用新型]一种模拟二氧化碳置换法开采天然气水合物的系统

说明书

本实用新型公开了一种模拟二氧化碳置换法开采天然气水合物的系统，包括反应釜、加压活塞、加压泵、压力传感器、储液罐、抽液泵、第一阀门、CH₄气瓶、第二阀门、抽气泵、CO₂气瓶、第三阀门、第一流量计、第四阀门、第五阀门、废液罐、注气管、真空泵、第六阀门、第二流量计、第一导管、试剂容器、第二导管、第三流量计、第七阀门、排气管、电子天平及恒温箱，该系统能够在实验室中模拟二氧化碳置换法开采天然气水合物。

技术领域

本实用新型属于天然气水合物开发模拟技术领域，涉及一种模拟二氧化碳置换法开采天然气水合物的系统。

背景技术

天然气水合物是一种蕴含巨大价值的潜在能源，成功的开采利用可以有效地缓解能源紧张。我国已在南海成功地进行了连续抽采。CO₂作为温室气体，大规模的排放会造成严重的环境破坏，造成气温升高，海平面上升。通过CO₂置换天然水水合物，把二氧化碳水合物永久封存在海底，是一种可行的减少CO₂排放的方法。CO₂置换天然气水合物的优势在于：当CO₂置换取代CH₄时，并形成天然气水合物，一方面减少了CO₂的含量，另一方面维护了海底水合物沉积层的稳定性，兼具环保价值和经济价值。

天然气水合物和二氧化碳水合物的形成需要一定的温度、压力和气源等条件。在一定的温度条件下，天然气水合物保持稳定需要的压力比二氧化碳水合物更高。因此在某一特定的压力范围内，天然气水合物会分解，而二氧化碳水合物则易于形成并保持稳定。如果此时向天然气水合物藏内注入CO₂气体，CO₂气体就可能与天然气水合物分解出的水生成二氧化碳水合物。这种作用释放出的热量可使天然气水合物的分解反应得以持续地进行下去。关于CO₂置换天然气水合物的效率、过程目前还没有定量的评价，CO₂置换天然气水合物的影响因素还不够明确，缺少相关的模拟设备。

因此，有必要形成一种实验室模拟二氧化碳置换法开采天然气水合物的装置及系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种模拟二氧化碳置换法开采天然气水合物的系统，该系统能够在实验室中模拟二氧化碳置换法开采天然气水合物。

为达到上述目的，本实用新型所述的模拟二氧化碳置换法开采天然气水合物的系统包括反应釜、加压活塞、加压泵、压力传感器、储液罐、抽液泵、第一阀门、CH₄气瓶、第二阀门、抽气泵、CO₂气瓶、第三阀门、第一流量计、第四阀门、第五阀门、废液罐、注气管、真空泵、第六阀门、第二流量计、第一导管、试剂容器、第二导管、第三流量计、第七阀门、排气管、电子天平及恒温箱；

反应釜的底部填充有透明玻璃球，加压活塞位于反应釜内，加压泵的输出轴经压力传感器与加压活塞相连接；

储液罐的出口经抽液泵及第一阀门与反应釜的入水口相连通；

CH₄气瓶的出口经第二阀门与抽气泵的入口相连通，CO₂气瓶的出口经第三阀门及第一流量计与抽气泵的入口相连通，抽气泵的出口与第四阀门的一端相连通，第五阀门的一端与废液罐的入口相连通，注气管的下端与第五阀门的另一端及第四阀门的另一端相连通，注气管的上端自反应釜的底部插入于反应釜内，且注气管上位于反应釜内的部分的侧面开设有若干通孔；

反应釜顶部的出气口与真空泵及第六阀门的一端相连通，第六阀门的另一端经第二流量计与第一导管的一端相连通，第一导管的另一端插入于试剂容器内，试剂容器顶部的排气口经第二导管、第三流量计及第七阀门与排气管相连通；

试剂容器位于电子天平上，反应釜位于恒温箱内。