[发明专利]一种现场识别并切取套管中天然气水合物层段的装置和方法

权利要求书

1.一种现场识别并切取套管中天然气水合物层段的装置，其特征在于：包括测温单元和与测温单元水平设置的切割单元；所述测温单元包括测温壳体(1)、测温透明罩(2)、移动测温机构、测温进管口(7)、测温出管口(8)和套管传递机构；所述测温透明罩(2)铰接在测温壳体(1)上，所述移动测温机构设置在测温壳体(1)内部上端，所述测温进管口(7)设置在测温壳体(1)的侧壁上，所述测温出管口(8)设置在与测温进管口(7)相对的测温壳体(1)的侧壁上，所述测温进管口(7)和测温出管口(8)通过套管传递机构连接；所述切割单元包括切割壳体(14)、切割透明罩(15)、移动套管夹持切割机构、切割进管口(13)、切割出管口(21)和载物平台(22)；所述切割透明罩(15)铰接在切割壳体(14)上，所述移动套管夹持切割机构设置在切割壳体(14)内部上端，所述切割进管口(13)和切割出管口(21)设置在切割壳体(14)的侧壁上且于测温进管口(7)和测温出管口(8)保持水平，所述载物平台(22)设置在切割壳体(14)的内部底端；所述移动测温机构、套管传递机构、移动套管夹持切割机构和载物平台(22)与操作终端(25)连接。

2.根据权利要求1所述的一种现场识别并切取套管中天然气水合物层段的装置，其特征在于：所述移动测温机构包括测温器和测温器驱动机构，所述测温器驱动机构驱动测温器在测温壳体(1)内水平往复运动。

3.根据权利要求2所述的一种现场识别并切取套管中天然气水合物层段的装置，其特征在于：所述测温器驱动机构包括第一滑动导轨(5)、第一滑块(3)、测温驱动电机(6)、第一驱动链条，所述第一滑块(3)固定在第一驱动链条上，所述测温驱动电机(6)的输出端与第一驱动链条连接，所述第一滑块(3)设置在第一滑动导轨(5)上。

4.根据权利要求2或3所述的一种现场识别并切取套管中天然气水合物层段的装置，其特征在于：所述测温器设置为红外热成像仪(4)。

5.根据权利要求1所述的一种现场识别并切取套管中天然气水合物层段的装置，其特征在于：所述套管传递机构包括支架(9)、传递皮带(11)和传递驱动电机(12)，所述支架(9)固定在测温壳体(1)的底部，所述传递皮带(11)设置在支架(9)上，所述传递驱动电机(12)驱动传递皮带(11)在支架(9)上水平运动。

6.根据权利要求1所述的一种现场识别并切取套管中天然气水合物层段的装置，其特征在于：所述移动套管夹持切割机构包括可移动套管卡钳(18)和切割电锯(17)，所述可移动套管卡钳(18)夹持套管在切割单元内水平运动，所述切割电锯(17)进行位置确定后套管的切割。

7.根据权利要求6所述的一种现场识别并切取套管中天然气水合物层段的装置，其特征在于：所述可移动套管卡钳(18)包括第二滑动导轨(16)、第二滑块、套管卡钳移动驱动电机(19)和第二驱动链条，所述第二滑块固定在第二驱动链条上，所述套管卡钳移动驱动电机(19)的输出端与第二驱动链条连接，所述第二滑块设置在第二滑动导轨(16)上；所述可移动套管卡钳(18)可上下升降运动，所述切割电锯(17)固定在第二滑动导轨(16)上，所述切割电锯(17)可上下升降运动。

8.根据权利要求1所述的一种现场识别并切取套管中天然气水合物层段的装置，其特征在于：所述载物平台(22)设置为升降载物平台。

9.根据权利要求1所述的一种现场识别并切取套管中天然气水合物层段的装置，其特征在于：还包括辅助清洗机构，所述辅助清洗机构包括清洗口(20)和排污口(23)，所述清洗口(20)设置在切割壳体(14)侧壁的上部，所述排污口(23)设置在切割壳体(14)的底部。

10.一种现场识别并切取套管中天然气水合物层段的方法，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的装置，具体包括如下步骤：

A、测温预处理：将岩心套管顶部和底部封口，擦拭套管外部，去除套管外部吸附的杂物，将套管通过测温进管口(7)转移至测温单元当中，关闭测温透明罩(2)；

B、测量并记录温度：启动测温器，并沿第一滑动导轨(5)匀速移动，扫描套管的温度并在操作终端(25)记录数据并形成温度分布图件；

C、标记切割位置：在操作终端(25)分析测得温度数据，对温度低于周围岩石3℃以上的层位进行标注，在操作终端(25)输入切割目标位置；

D、转移套管：调整载物平台(22)高度，使其与套管传递机构(10)高度一致，启动传递驱动电机(12)，将套管从测温出管口(8)移出测温单元，并通过切割进管口(13)移入至切割单元中，盛放于载物平台(22)上，关闭切割透明罩(15)；

E、切割预处理：根据操作终端(25)中记录的切割目标位置，调整可移动套管卡钳(18)在第二滑动导轨(16)的位置，下降并固定套管，下降载物平台(22)使其与套管脱离；

F、切割目标：根据操作终端(25)中记录的切割目标位置利用切割电锯(17)对套管进行切割，目标层位会落至载物平台(22)；

G、回收目标：打开切割透明罩(15)，在载物平台(22)上回收切割完成的套管目标层位，封住套管的顶、底口，之后进行保存；

H、其余套管处理：升起载物平台(22)，松开可移动套管卡钳(18)，其余套管会落至载物平台(22)，对其进行收集并处理；

I、清洗设备：使用高压水枪清洗切割单元内部设备，之后关闭切割透明罩(15)，通过清洗口(20)对切割单元内部进行清洗和烘干。