[发明专利]一种适用于冷泉区域的资源开采装置及方法

说明书

本发明公开了一种适用于冷泉区域的资源开采装置及方法，该装置包括采集机构、集气机构、输送机构和控制器，输送机构包括旋转输送架和旋转驱动件，采集机构沿预设方向依次排列设置在旋转输送架上，旋转驱动件与旋转输送架连接，集气机构与采集机构连接；旋转驱动件，用于通过旋转输送架驱使采集机构在第一位置和第二位置之间进行往返运动；第一位置为采集机构采集冷泉气体的位置；所述第二位置为集气机构向外界输送冷泉气体的位置。在本发明中，通过输送机构将采集机构输送至第一位置进行冷泉气体的采集，然后将采集机构输送至第二位置，在输送过程中，水压发生变化促使冷泉气体分解成冷泉气体进入集气机构中，由集气机构输送至外界。

技术领域

本发明涉及海洋资源开采技术领域，尤其涉及一种适用于冷泉区域的资源开采装置及方法。

背景技术

冷泉是一种海底天然气渗漏的自然现象，该现象广泛分布在全球，其中冷泉渗漏出的气体的主要成分是甲烷，甲烷是一种比二氧化碳威力更强的温室气体。随着冷泉渗漏，大量的甲烷进入到海洋水体甚至大气中，加剧了全球气候变暖的情况，但甲烷可作为燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料，若能将冷泉渗漏出的冷泉气体收集起来，必定能有效缓解全球气候变暖的情况，甚至可以解决当前的能源危机，但是冷泉的喷发口一般位于深海海底，而海底的环境较为复杂，导致常规的开发手段无法维持持续的开采作业。

冷泉常分布在大陆边缘海底的沉积界面之下，正常情况下，海底的温度接近于9℃且水压非常大，而冷泉的温度略低于海底的温度，所以冷泉渗漏出的气体离开冷泉进入海水中时，在海底低温高压的条件作用下(水合物稳定区)，以气泡的形式溢出的气体在外表面生成一层“结冰层”，这个“冰层”就是天然气与水体形成的晶体结构即天然气水合物，由于海水的密度大于天然气包裹着水合物层的气泡的密度，所以包裹着水合物的气泡会在海水浮力的作用下向海面上浮，随着温度的升高或压力的减小，水合物包裹层会逐渐融化变成气体，冷泉渗漏出的气体就会进入到海洋水体甚至大气中，所以如何有效地将冷泉区域的资源进行持续的开采收集并利用起来是当务之急。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种适用于冷泉区域的资源开采装置，其能解决常规的开发手段无法持续对冷泉区域的资源进行开采作业的问题。

本发明的目的之二在于提供一种适用于冷泉区域的资源开采方法，其能解决常规的开发手段无法持续对冷泉区域的资源进行开采作业的问题。

为了达到上述目的之一，本发明所采用的技术方案如下：

一种适用于冷泉区域的资源开采装置，包括若干用于采集冷泉水合物的采集机构、若干用于向外界输送冷泉气体的集气机构、输送机构和控制器，所述输送机构包括用于沿预设方向进行自转的旋转输送架和旋转驱动件，所述采集机构沿预设方向依次排列设置在旋转输送架上，所述旋转驱动件与旋转输送架连接，所述集气机构的输入端与采集机构的输出端连接，所述采集机构、集气机构和旋转驱动件均与控制器连接；所述旋转驱动件，用于通过旋转输送架驱使采集机构在第一位置和第二位置之间进行往返运动；所述第一位置为采集机构采集冷泉水合物的位置；所述第二位置为集气机构向外界输送冷泉气体的位置。

优选的，所述采集机构包括内部设置有用于储存冷泉水合物的第一腔室的收集罐和封盖组件，所述收集罐的一端开设有用于采集冷泉水合物的第一开口，所述第一开口连通第一腔室，所述封盖组件盖合在第一开口上，所述收集罐的另一端与集气机构的输入端连接，所述旋转输送架与收集罐连接。

优选的，还包括转轴，所述收集罐通过转轴与旋转输送架连接。

优选的，所述封盖组件包括封盖驱动件和下盖板，所述下盖板的一端向外延伸形成连杆，所述连杆靠近下盖板的一端与收集罐活动连接，所述连杆的另一端与封盖驱动件连接，所述下盖板盖合在所述第一开口上，所述封盖驱动件与控制器连接；所述封盖驱动件，用于通过下盖板驱使所述开口处于打开和关闭其中一种状态。