[发明专利]确定深海海底天然气水合物生成效率的实验室模拟方法

权利要求书

1.一种确定深海海底天然气水合物生成效率的实验室模拟方法，其特征在于，所述确定深海海底天然气水合物生成效率的实验室模拟方法包括以下步骤：

步骤一，调研海底天然气水合物稳定区及海底甲烷渗漏地区的参数信息，并设置实验参数；

步骤二，设计实验方案；所述实验方案包括方案一、方案二和方案三；

步骤三，安装实验装置的高压反应釜以及保温层等主箱体部分；安装海水储存箱和注入管道，准备好海水后测量实验前海水的pH值与盐度，将海水注入高压反应釜后，移除海水注入管道，海水水面不超过铁丝网(37)的深度；

步骤四，安装进/出气口、水温传感器和压力传感器，并在连接冷却机和围压泵后，密封高压反应釜；安装循环供气管道以及供气瓶、增压泵以及气体回收瓶相关部件；

步骤五，根据步骤二的方案一，开启冷却机，使冷媒在冷却层和冷却机内循环，通过温度传感器监测舱内温度达到设定值；开启围压泵，改变舱内压力，通过压力传感器监测舱内压力，并通过调整围压泵将压力调整至目标数值；

步骤六，开启甲烷气瓶，使甲烷气进入气体管道；打开气体转向开关使甲烷气进入增压泵进气口；打开增压泵进气口开关使气体进入增压泵后，打开增压泵出气口开关，使增压后气体进入气体管道；

步骤七，打开气体缓冲瓶开关，使气体进入气体缓冲瓶，通过监测流量计，初步测量气体流速；调整气体入气口开关，根据设定值改变不同气体流速；气体进入高压反应釜后，在高压反应釜内进行水合物生成反应；

步骤八，反应的剩余气体通过气体出口管道流出，进入回收管道；通过出气管道流量计监测气体逸出量，从而研究水合物形成对甲烷的消耗量；气体进入回收管道后，打开气体回收瓶开关；

步骤九，收集达到定量后打开空气压缩机，最后通过气体单项开关，重新进入进气管道，形成循环供气；通过水温传感器、压力传感器以及流量计，持续监测温度、压力、气体流速以及甲烷逸出情况；

步骤十，实验持续进行至出气口流量计读数为零且压力传感器显示异常高压时，实验停止，生成的水合物已经将铁丝网完全封堵住，气体无法进入上部排出高压反应釜；

步骤十一，将实验主箱体打开取出生成的水合物进行测量分析，测量主箱体中剩余的海水pH值与盐度；

步骤十二，重新进行步骤二，按照方案二设定的参数重新开始实验，通过调整水温冷却机对水温参数进行更改，分析对水合物生成效率的影响；水合物生成效率是指在不同参数条件下，反应釜中从实验开始到实验结束的水合物生成时间，以及生成水合物 的甲烷量占总甲烷渗漏量的比例；忽略甲烷在海水中的溶解量，即：渗漏甲烷通量＝排出甲烷量+形成水合物的甲烷量；

步骤十三，重新进行步骤二，按照方案三设定的参数重新开始实验，通过调整围压泵对压力参数进行更改，分析对水合物生成效率的影响；

步骤一中，所述参数信息，包括温度、压力和渗漏速率；

步骤一中，所述实验参数，包括：实验初定甲烷渗漏速率的范围是10~300ml/s，压力变化范围为5~7MPa，温度范围为1~5℃；

根据具体工区的测量数据，甲烷通量的数量级都在不同工区呈现明显不同，甚至同一地点在不同时间也呈现出明显变化；

步骤二中，所述实验方案，包括：

方案一：设定压力为6MPa，温度为2℃，设定甲烷气渗漏速度分别为10ml/s、100ml/s和300ml/s；

方案二：设定甲烷气渗漏速度为100ml/s，压力6MPa不变，温度分别为1℃、3℃和5℃；

方案三：设定甲烷气渗漏为100ml/s，温度2℃不变，设定压力分为别5MPa、6MPa和7MPa。