[发明专利]水合物饱和度测量装置、系统及方法

说明书

本发明属于水合物饱和度计算技术领域，特别是涉及一种水合物饱和度测量装置、系统及方法。该水合物饱和度测量装置包括：反应釜、搅拌器、用于测量溶解于水合物中的气体浓度的红外光纤探头以及用于测量水合物的电阻率的电阻率探头组件；反应釜包括反应釜本体，反应釜本体包括外壳和绝缘内胆，外壳与绝缘内胆之间形成有用于存储水合物的环形空间；电阻率探头组件和红外光纤探头安装在外壳上，且电阻率探头组件和红外光纤探头均穿过环形空间并伸入绝缘内胆中；搅拌器连接反应釜本体，且搅拌器的输出端穿过外壳并伸入环形空间内。该水合物饱和度测量装置测得水合物的实际饱和度的结果更加准确，且该水合物饱和度测量装置操作简单，安全性高。

技术领域

本发明属于水合物饱和度计算技术领域，特别是涉及一种水合物饱和度测量装置、系统及方法。

背景技术

天然气水合物因其储量巨大且燃烧时清洁无污染的特性，被许多研究者认为其是能够代替煤、石油等化石燃料的新能源，天然气水合物作为新的能源可缓解全球的能源危机。我国天然气水合物储量巨大，具有极大的开采潜力和战略意义。为了进一步对天然气水合物的开采工作提供更多可靠的数据，需要对天然气水合物的饱和度进行计算。天然气水合物的生成和分解的过程中，水溶液的量以及浓度会发生变化，如此，会导致天然气水合物的导电性发生改变，因此，现有技术中，水合物饱和度测量装置包括电阻率测量装置，可以利用多组电极测量含天然气水合物的导电性，由此来计算水合物的饱和度。但是，在天然气水合物生成和分解的过程中会伴随着气体的析出和溶解；但现有的水合物饱和度测量装置测量的水合物饱和度，并没有在计算水合物的饱和度的过程中考虑气体的析出量和溶解量，因此会导致天然气水合物饱和度的测量结果不精确。

发明内容

本发明解决了针对现有技术中水合物饱和度的测量结果不精确，提供了一种水合物饱和度测量装置、系统及方法。

鉴于以上问题，本发明实施例提供的一种水合物饱和度测量装置,包括反应釜、搅拌器、用于测量溶解于水合物中的气体浓度的红外光纤探头以及用于测量水合物的电阻率的电阻率探头组件；所述反应釜包括反应釜本体，所述反应釜本体包括外壳和绝缘内胆，所述外壳与所述绝缘内胆之间形成有用于存储水合物的环形空间；所述电阻率探头组件和所述红外光纤探头均安装在所述外壳上，且所述电阻率探头组件和所述红外光纤探头均穿过所述环形空间并伸入所述绝缘内胆中；所述搅拌器连接所述反应釜本体，且所述搅拌器的输出端穿过所述外壳并伸入所述环形空间内。

可选地，所述水合物饱和度测量装置还包括第一调节旋钮和第二调节旋钮；所述电阻率探头组件通过所述第一调节旋钮安装在所述外壳上，且所述第一调节旋钮用于调节所述电阻率探头组件伸入所述环形空间的第一深度；所述红外光纤探头通过所述第二调节旋钮安装在所述外壳上，且所述第二调节旋钮用于调节所述红外光纤探头伸入所述环形空间的第二深度。

可选地，所述水合物饱和度测量装置还包括安装在所述外壳远离所述绝缘内胆的端面上的控温夹套；所述控温夹套包括用于冷却液流动的冷却通道以及均连通所述冷却通道的冷却液入口和冷却液出口。

可选地，所述冷却液出口的高度高于所述冷却液入口的高度。

可选地，所述外壳上设有均连通所述环形空间的液体进出口和气体进出口；所述气体进出口设置在所述反应釜本体的上端；所述液体进出口设置在所述反应釜的下端。

可选地，所述绝缘内胆的外壳上覆设有绝缘层。

本发明还提供了一种水合物饱和度测量系统，包括控制器和所述的水合物饱和度测量装置；所述所述电阻率探头组件以及所述红外光纤探头连接所述控制器；

所述控制器用于：

获取通过所述电阻率探头组件测得的所述环形空间内存储的水合物的电阻率，将所述电阻率输入预设的第一饱和度模型，并获取所述第一饱和度模型输出的第一饱和度；所述第一饱和度是指所述水合物的总饱和度；