[发明专利]一种注入烟道气模拟开采水合物的装置及方法

权利要求书

1.一种注入烟道气模拟开采水合物的装置，其特征在于：包括测试釜、烟道气容器、数据采集器、恒速恒压泵、恒温保持器、手动泵和计算机；

所述测试釜内设置有一活塞将测试釜体划分为测试区和加压区，且活塞上连接有一活塞管，且该活塞管穿过加压区延伸出测试釜；所述活塞管的一端与测试区导通，活塞管的另一端连接在烟道气容器上；所述活塞管上设置有位移传感器；所述测试釜的外壁上设置有加热层，且该加热层与恒温保持器相连对测试釜进行加热并保温；所述测试釜内设置有温度传感器，测试釜的两端分别设置有压力传感器；所述恒速恒压泵的一端连接在油箱上，另一端连接在测试釜的加压区，通过油箱内的液压油对活塞进行加压驱动，且恒速恒压泵通过计算机控制驱动；所述手动泵并联在恒速恒压泵的输出端上；

所述数据采集器与位移传感器、温度传感器、压力传感器相连收集测试过程中的数据，所述数据采集器与计算机相连进行数据分析。

2.一种权利要求1所述的注入烟道气模拟开采水合物装置用于开采水合物的方法，其特征在于：具体开采方法如下：

S1：烟道气的准备：首先在烟道气容器内存入CO₂含量为14.6%摩尔，N₂含量为85.4%摩尔的模拟烟道气，并通过阀门连接在活塞管上，实现与测试釜的测试区导通；

S2：模拟砂岩的制作：采用直径为260μm-290μm的硅砂，采用去离子水进行浸泡后形成水饱和度为53%的硅砂并加入到测试釜的测试区，并在测试区的出口阀门连接上真空泵抽取测试区内硅砂内的空气；然后通过恒速恒压泵施加3.5Mpa的压力驱动活塞向测试区移动形成模拟砂岩；

S3：水合物的制作：通过测试区的出口处阀门连接上甲烷气体，甲烷气体在室温状态下向测试区内的模拟砂岩，注入甲烷气体直至测试釜内测试区的压力为20Mpa，且测试釜的温度通过恒温保持器降低至273.3K，形成天然气水合物；

S4：烟道气注入：在恒温恒压下，烟道气容器通过活塞管向测试釜的测试区内注入烟道气，且烟道气的注入量与前期甲烷的注入量相等，并保持时间260小时，且通过数据采集器实时记录相关数据并通过计算机形成图表。