[发明专利]一种用于X射线CT设备观测盲管中天然气水合物生长特性的装置

摘要

本发明提供了一种用于X射线CT设备观测盲管中天然气水合物生长特性的装置，属于油气输运过程的流动保障领域。本装置可以模拟油气管路盲管中天然气水合物的原位生成，并通过X射线CT设备观测天然气水合物的生长情况。反应釜内注入液体并检漏后，通过恒压泵想反应釜内注入气体，并记录气体的量用以评估水合物的生成情况。检测过程中，磁力搅拌系统用于搅拌反应釜内的液体，模拟管路中液体相的流动，并促进气液相相互混合生成水合物。每隔一段时间，将反应釜进行X射线CT拍摄，观测盲管内水合物的生成情况，用于研究盲管内水合物的生成特性。测定结果用于海底油气输运系统的现场指导，并为水合物风险控制技术的深入研究提供有力的理论支持。

主权项

一种用于X射线CT设备观测盲管中天然气水合物生长特性的装置，其特征在于，反应釜(18)采用钛合金材质，用于CT设备(28)进行三维成像，反应釜(18)主体为圆柱形“凸”型结构，分为静态区和动态区，“凸”型结构的上端凸起为静态区，用来模拟油气输运管路的盲管结构，下端柱体为动态区，静态区和动态区之间采用活动连接；静态区用于X射线CT扫描成像，观测水合物的生成情况，其上端设有进气口(1)和热电偶接口(12)，进气口(1)一端经流量计(15)与增压泵(14)相连，增压泵(14)通过阀门(13)连接储气罐(25)，维持反应釜(18)内压力恒定，进气口(1)另一端引出作为排气口(16)；热电偶接口(12)位于反应釜(18)上端盖的一侧，使得热电偶贴于静态区内壁，用于监测反应釜(18)内的温度；动态区由反应釜上端盖(5)、反应釜下端盖(8)和两反应釜侧壁(6)组成的柱体结构，反应釜侧壁(6)处对称设有进水口(11)和出水口(7)，并通过阀门(13)控制，通过循环注射泵(22)和贮水器(23)配合分别用于向反应釜(18)内注水和排水，在动态区内侧底部安装可拆卸搅拌轴(10)，可拆卸搅拌轴(10)上安装有多个磁子(9)，用于搅拌反应釜(18)内的液体，促进动态区水的挥发并与静态区的气体充分混合生成水合物；反应釜(18)的进水口(11)和出水口(7)用于连接外部循环管路，此时将可拆卸搅拌轴(10)拆下，使反应釜(18)动态区和外部管路连接形成完整的闭路循环，模拟实际的管路流动；反应釜(18)置于CT设备载物台(31)上，CT控制系统(26)控制的X射线放射源(27)对准反应釜(18)的静态区，对静态区生成的水合物(29)进行三维成像，再现静态区管壁上水合物生成形态的变化；所述的反应釜(18)置于空气浴(19)内，通过空气浴控制箱(24)控制空气浴(19)，用于控制反应釜(18)内的温度，反应釜(18)内的压力通过与反应釜(18)静态区相连的增压泵(14)来控制，生成水合物所消耗的气体通过反应釜(18)体和增压泵(14)间的流量计(15)进行计量，并由数据采集仪(17)采集并存储在计算机(20)。