[发明专利]一种海洋天然气水合物储层重塑与开采装置

权利要求书

1.一种海洋天然气水合物储层重塑与开采装置，其特征在于：该海洋天然气水合物储层重塑与开采装置包括覆层压力控制系统、水合物开采系统、水合物储藏系统、供气系统、供水系统、温控系统和数据采集系统；

所述覆层压力控制系统包括第一电机(1)、第一齿轮(2)、第一螺钉(3)、卡簧(28)、铜套(27)、外升降杆(4)、外导向杆(5)、第一导向驱动螺筒(6)、盖层(8)、大螺母(25)、力传感器(18)、上板件(19)；第一电机(1)通过支架固定在下方的上板件(19)上，第一齿轮(2)固定在第一电机(1)的输出轴上，第一齿轮(2)与第一导向驱动螺筒(6)上部外侧的齿相啮合，第一导向驱动螺筒(6)外侧的螺纹与外升降杆(4)构成螺纹副，第一导向驱动螺筒(6)通过大螺母(25)固位，以使得第一电机(1)启动时能够带动外升降杆(4)沿着外导向杆(5)高度方向上下升降运动；上板件(19)固定在外导向杆(5)和第一导向驱动螺筒(6)的顶部，外导向杆(5)的底部固定在保温壳体(13)上；

所述水合物开采系统包括第二电机(20)、第二齿轮(21)、第二导向驱动螺筒(22)、第二螺钉(23)、压板(24)、井筒(26)；第二电机(20)通过支架固定在下方的压板(24)上，第二齿轮(21)固定在第二电机(20)的输出轴上，第二导向驱动螺筒(22)上部外侧的齿与第二齿轮(21)相啮合，第二导向驱动螺筒(22)内侧的螺纹与井筒(26)上的螺纹构成螺纹副，以使得第二电机(20)启动时能够带动井筒(26)沿着高度方向上下升降运动；

所述水合物储藏系统包括控制门(7)、围层(9)、承载器(11)、保温壳体(13)、固位板(14)、密封条(29)、第三螺钉(30)、排水阀门(31)、排水管道(32)、排气阀门(33)、排气管道(34)；保温壳体(13)与控制门(7)围成恒温室(15)，第三螺钉(30)通过压紧控制门(7)与密封条(29)保证恒温室(15)的密封；在恒温室(15)中设有承载器(11)，用于承载围层(9)以及水合物储层，固位板(14)用于围层(9)和水合物储层固位，围层(9)、承载器(11)以及盖层(8)围成水合物储藏室(10)，用于放置水合物储层；排气管道(34)上装有排气阀门(33)，排水管道(32)上装有排水阀门(31)，排气管道(34)、排水管道(32)与恒温室(15)相通；

构成覆层压力控制系统的外升降杆(4)的底部与构成水合物储藏室(10)的盖层(8)之间还接有力传感器(18)；

所述供气系统(12)，用于向储藏室(10)注入气体，提供水合物合成所需的气体；

所述供水系统(17)，用于向恒温室(15)注入水，模拟一定水压下的富水环境并提供水合物合成所需的水；

所述温控系统(16)，包括设置于恒温室(15)中的第一温度传感器以及制冷装置，用于调节恒温室(15)中的温度；

所述数据采集系统，用于对恒温室(15)中装有的第一温度传感器、外升降杆(4)连接的力传感器(18)的信号进行采集。

2.根据权利要求1所述的海洋天然气水合物储层重塑与开采装置，其特征在于：构成覆层压力控制系统的盖层(8)材料为不锈钢，至少能承载30MPa的上覆层压力，构成水合物储藏系统的围层(9)材料为泡沫金属材料或陶瓷多孔材料。

3.根据权利要求1或2所述的海洋天然气水合物储层重塑与开采装置，其特征在于：构成水合物开采系统的井筒(26)外表面标有刻度线。