[发明专利]海底天然气水合物浆体分解分离与除泥沙模块化开采系统

摘要

本发明涉及海底天然气水合物浆体分解分离与除泥沙模块化开采系统，它包括海底采掘机器人、海底分解分离与除泥沙集输处理站、海上开采作业平台和海底泥沙回填机器人，海底分解分离与除泥沙集输处理站分别与海底采掘机器人、海上开采作业平台和海底泥沙回填机器人通过集成通道和快速插头实现快速连接，集输站内的装置通过其快速插头与密闭舱内壁上的快速插座相连接，进行水合物浆体的储存、分解、分离，分离后水合物浆体向海上平台输送，分离后的泥沙用海底泥沙回填机器人原位回填。本发明的有益效果是解决了直接举升含泥沙浆体输送过程中耗能巨大，管道输送过程中容易出现沙堵和管道内压力突变爆管等难题，便于模块之间快速连接、操作和维修。

主权项

海底天然气水合物浆体分解分离与除泥沙模块化开采系统，其特征在于：它包括海底采掘机器人（1）、海底分解分离与除泥沙集输处理站（2）、海上开采作业平台（3）和海底泥沙回填机器人（4），海底分解分离与除泥沙集输处理站（2）分别与海底采掘机器人（1）、海上开采作业平台（3）和海底泥沙回填机器人（4）通过集成通道（6）连接，所述的海底分解分离与除泥沙集输处理站（2）包括密闭舱夹层（200）、表层热海水储罐（201）、天然气水合物浆体储罐（202）、分解装置（205）和多相分离装置（206），密闭舱夹层（200）内铺设有集成管路（207），密闭舱夹层（200）的外壁上设置有多个外壁快速插座（208），内壁上设置有多个内壁快速插座（210），外壁快速插座（208）和内壁快速插座（210）分别与集成管路（207）连接，表层热海水储罐（201）、天然气水合物浆体储罐（202）、集输站泵送装置（203）、分解装置（205）和多相分离装置（206）均设置于密闭舱夹层（200）内，表层热海水储罐（201）的入口与表层热海水输送管道（5）连通，表层热海水储罐（201）的出口与分解装置（205）的第一入口之间通过集输站泵送管线（204）连通，天然气水合物浆体储罐（202）的出口与分解装置（205）的第一入口之间通过集输站泵送管线（204）连通，分解装置（205）的第一出口与多相分离装置（206）的入口连通，多相分离装置（206）的第一出口与分解装置（205）的第二入口连通，分解装置（205）和多相分离装置（206）分别与内壁快速插座（210）连接；所述的海底采掘机器人（1）包括识别与监测装置（101）、机器人泵送装置（102）、采掘装置（103）、二次破碎装置（104）、行走锚定机构（105）和机身架（106），识别与监测装置（101）设置于机身架（106）的顶部，采掘装置（103）设置于机身架（106）的前端，机器人泵送装置（102）和二次破碎装置（104）设置于机身架（106）内部，行走锚定机构（105）设置于机身架（106）的底部，机器人泵送装置（102）与天然气水合物浆体储罐（202）连通；所述的海上开采作业平台（3）包括水合物处理装置（301）、储存装置（302）、动力系统（304）和平台操作监测控制系统（305），水合物处理装置（301）的入口与分解装置（205）的第二出口连通，水合物处理装置（301）的出口与储存装置（302）的入口连通，动力系统（304）为开采系统提供所需电力，平台操作监测控制系统（305）对整个开采过程进行监测和控制，水合物处理装置（301）的入口还与多相分离装置（206）第二出口之间通过集输站泵送管线（204）连通；所述的海底泥沙回填机器人（4）包括回填机器人行走机构（401）、回填装置（402）、回填监控装置（403）和回填机器人本体（404），回填机器人行走机构（401）设置于回填机器人本体（404）的底部，回填监控装置（403）设置于回填机器人本体（404）的顶部，回填装置（402）设置于回填机器人本体（404）外侧，回填装置（402）与多相分离装置（206）的第三出口之间通过集输站泵送管线（204）连通。