[发明专利]一种可围压生成天然气水合物及保压转移分解装置及方法

说明书

本发明公开了一种可围压生成天然气水合物及保压转移分解装置及方法，所述装置包括可模拟地层围压条件下天然气水合物生成及保压转移反应釜，反应釜底部与第二双向液压缸连接，反应釜顶端设有与釜内径相同通径的保压球阀，保压球阀另一端与第一双向液压缸连接；第一双向液压缸和第二双向液压缸分别与液压站相连；反应釜固定在一个可180°上下旋转的支架上。本发明能够用于模拟生成地层围压条件下的天然气水合物，并实现天然气水合物的保压转移，以及实现天然气水合物的分解可视化，为天然气水合物的分解研究提供更真实、更全面以及更低成本的指导。

技术领域

本发明属于非常规油气藏工程与岩土工程基础物性测量技术领域，具体涉及一种可围压生成天然气水合物及保压转移分解装置及方法。

背景技术

2017年5月，我国南海神狐海域天然气水合物试采成功，天然气水合物开采进入新的篇章。我国南海海域和青藏高原有着丰富的天然气水合物资源，这将对我国未来能源发展提供强有力的保障。同年 11月3日，国务院正式批准将天然气水合物列为新矿种。

然而含天然气水合物的沉积物储层较深，其结构及环境复杂，目前若要实现大规模开采利用仍存在一定问题。其主要在于天然气水合物的原位长时间持续分解释气技术目前仍无法实现。这就对天然气水合物分解机理的掌握提出了更高的要求。目前人们实验研究天然气水合物分解主要从微观和宏观入手。微观尺度上的研究并不能很好的反映天然气水合物宏观分解情况。宏观上要么仅监测温压变化，要么使用X射线计算机断层成像或者核磁共振技术来其分解情况。前者监测到的信息较少，不能很好地反映天然气水合物分解情况，后者投资较大，且对大小及天然气水合物生成条件(围压情况、压力大小)有一定限制。

发明内容

为了克服现有水合物分解机理研究手段存在的上述问题，本发明提供一种可围压生成天然气水合物及保压转移分解装置及技术。该装置不仅可模拟地层围压原位生成天然气水合物，而且可以实现保压转移，对转移过程中的分解气体进行完全计量，最重要的是可以实现天然气水合物分解的可视化，且不需用到X射线计算机断层成像或者核磁共振等价格高昂的设备。能够为天然气水合物分解的研究提供更全面、更直观地认识。

本发明的另一目的是提供一种可模拟地层围压的天然气水合物生成及保压转移分解可视化的方法。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

本发明提供一种可围压生成天然气水合物及保压转移分解装置，包括天然气水合物生成及保压转移系统、液压系统、天然气水合物可视分解系统和数据采集系统，

所述天然气水合物生成及保压转移系统与液压系统相连接，并在液压系统的驱动下实现保压转移；

所述天然气水合物可视分解系统与所述天然气水合物生成及保压转移系统可拆卸连接；

所述数据采集系统分别与所述天然气水合物生成及保压转移系统与液压系统和所述天然气水合物可视分解系统相连接，并实现系统内数据参数的采集。

其中，所述天然气水合物生成及保压转移系统包括反应釜、第一样品衬管、第二样品衬管和旋转支架；

所述液压系统包括第一双向液压缸、第二双向液压缸和液压站，所述第一双向液压缸和第二双向液压缸均与液压站相连接，并在液压站的驱动下沿竖直方向往复运动；

所述反应釜与旋转支架相连接并在旋转支架带动下竖直翻转转动，所述第一样品衬管套接在第二样品衬管内，所述第二样品衬管套接在第二双向液压缸内；

所述反应釜上方设有保压球阀，所述保压球阀与第一双向液压缸可拆卸连接，所述反应釜的下部与第二双向液压缸可拆卸连接。

其中，所述天然气水合物可视分解系统包括可视水合物分解釜，所述可视水合物分解釜与保压球阀可拆卸连接。