[发明专利]一种降压法辅助二氧化碳置换天然气水合物的试验装置及试验方法

摘要

本发明公开了一种降压法辅助二氧化碳置换天然气水合物的试验装置及试验方法，涉及天然气水合物开采领域，试验装置包括反应器、恒温水浴系统、增压供气系统、稳流供液系统、上覆应力加载系统、抽真空系统、天然气水合物产物处理及计量系统、数据采集系统。本发明在反应器中模拟天然气水合物在石英砂体中生成，模拟海洋砂岩储层开采环境；试验装置前期进行降压法开采，后采用二氧化碳置换开采天然气水合物；通过控制、调节反应器中的压力和温度，实现注入二氧化碳和开采天然气水合物同时进行，提高二氧化碳置换天然气水合物的开采效果。

主权项

1.一种降压法辅助二氧化碳置换天然气水合物的试验装置，其特征在于：其包括反应器、恒温水浴系统、增压供气系统、稳流供液系统、上覆应力加载系统、抽真空系统、天然气水合物产物处理及计量系统以及数据采集系统；所述反应器包括箱体、应力加载活塞、箱体上部的顶盖以及固定在箱体内部一侧面的注气管，所述应力加载活塞能够紧贴箱体内壁做上下运动，所述注气管对立侧面设置有采气管，所述应力加载活塞的上部连接有活塞杆，所述活塞杆内部为中空管道，所述活塞杆穿过顶盖，所述活塞杆顶部设置有气液进口，所述反应器顶盖上设置有进液口，所述箱体底部设有排水口、排水阀以及温度探针安装孔；所述恒温水浴系统包括水浴箱、恒温制冷器以及温度传感器，水浴箱底部设有进液口和出液口，所述进液口与恒温制冷器的出液口通过管线连通，水浴箱底部的出液口与恒温制冷器的进液口通过管线连通；所述增压供气系统包括二氧化碳气瓶、甲烷气瓶和气体增压泵，所述二氧化碳气瓶和甲烷气瓶均与所述反应器的注气管连通，二氧化碳气瓶、甲烷气瓶和注气管之间设置所述气体增压泵；所述稳流供液系统包括供水罐以及平流泵，所述供水罐与所述反应器的活塞杆顶部的气液进口连通，所述供水罐与所述气液进口之间设置所述平流泵；所述上覆应力加载系统包括液体增压泵，所述液体增压泵与所述反应器的顶盖上的进液口连通；所述抽真空系统包括真空泵，所述真空泵与所述反应器的活塞杆顶部气液进口连通；所述天然气水合物产物处理及计量系统包括过滤缓冲器、吸附干燥管、第三气体流量计和甲烷采出气瓶，过滤缓冲器顶部设有进气口和出气口，所述进气口与所述反应器的采气管连通，出气口与甲烷采出气瓶连通，所述过滤缓冲器的出气口附近设置有吸附干燥管；所述数据采集系统包括数据采集显示器和固定在所述反应器的箱体底部的温度探针，所述增压供气系统、天然气水合物产物处理及计量系统、抽真空系统、所述恒温水浴系统的温度传感器以及所述温度探针的信号输出端均连接所述数据采集显示器，所述温度探针的探测端伸入箱体内部。