[发明专利]一种海底气泡发生模拟装置

说明书

本发明提供一种海底气泡发生模拟装置，包括供气装置、气泡发生器、浮体、声学释放器和配重块；所述气泡发生器包括排气喷头，排气喷头的下方连接锥形容器，锥形容器内填充砂砾石，锥形容器的尾部设置直管，直管与高压气管连接；所述浮体包括第一浮体和第二浮体，第一浮体设置在三角支架中，所述三角支架包括上层板和下层板，上层板和下层板之间形成容纳第一浮体的空间，所述上层板上固定设置气泡发生器，气泡发生器的上方设置监测设备；三角支架的底部通过缆绳连接声学释放器和配重块，缆绳上设置第二浮体和挂环，所述挂环的两端分别设置在第二浮体的两侧。该模拟装置能够模拟自然状态下海底溢出气体，促进海底水合物等探测技术发展。

技术领域

本发明属于海洋勘探技术领域，具体涉及一种海底气泡发生模拟装置。

背景技术

天然气水合物是一种新型的潜在能源，是石油、天然气之后最佳替代清洁能源，主要分布于海底沉积物和陆上永久冻土带中。在地壳动力作用下，天然气水合物地壳内部向上运移，通过空隙、裂隙或断层等运移通道穿过海底沉积层以渗漏或喷涌形式进入海水，形成海底气泡羽状流，在水合物贮存区域上覆海水中经常发现气泡羽状流，海底气泡羽状流是识别天然气水合物的重要标志。多波束测深仪、浅地层剖面仪、侧扫声纳等设备均可以探测，真实环境下的海底渗漏水合物气体往往以点状小范围存在，调查较难发现。为了研究从已知到未知，利用模拟的海底气泡羽状流，进行测试对比和试验，有利于提高海底水合物渗漏识别精度，提高海底水合物探测准确性，还可以满足相关探测仪器测试需求，提供模拟气泡发生装置，也可用于海洋试验场，提供海底气泡源，用于测试、改进和提高仪器设备探测性能。申请号为201720105376.8的中国专利公开了一种海底气幕发生器，但是该装置不能固定于海底，不能模拟不同海洋环境和地质条件下，不同海底气泡、海底羽状流。

发明内容

针对现有技术中没有在真实海底环境下模拟海底气泡的装置的问题，本发明提供一种海底气泡发生模拟装置，该装置能够在真实海地环境下模拟海底气泡的产生，促进海底水合物等探测技术发展。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种海底气泡发生模拟装置，包括供气装置、气泡发生器、浮体、声学释放器和配重块；

所述供气装置包括依次连接的高压储气罐、减压阀和高压气管；

所述气泡发生器包括排气喷头，排气喷头的下方连接锥形容器，锥形容器内填充砂砾石，锥形容器的尾部设置直管，直管与高压气管连接；

所述浮体包括第一浮体和第二浮体，第一浮体设置在三角支架中，所述三角支架包括上层板和下层板，上层板和下层板之间形成容纳第一浮体的空间，所述上层板上固定设置气泡发生器，气泡发生器的上方设置监测设备；三角支架的底部通过缆绳连接声学释放器，缆绳上设置第二浮体和挂环，所述挂环的两端分别设置在第二浮体的两侧；

所述声学释放器的下方连接配重块。

进一步的，所述排气喷头上设置多个排气孔，排气孔无规则排列。

进一步的，所述海底气泡发生模拟装置上搭载定位信标，所述定位信标设在三角支架上。

进一步的，所述监测设备为流速传感器、压力传感器、摄像设备或者烃类气体传感器等，可根据实际需要选用。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明的海底气泡发生装置能够准确沉放到预定海区的海底附近，模拟从近海底释放气泡气流,通过底部漏斗形排气装置，将气体通过砂砾石层向上扩散形成小面积渗漏出露，使海底气泡生成效果上与真实海底底羽状流接近。能够持续稳定的产生气泡，气泡的形态可控，可监测，并且能够回收，实现装置的重复利用。能够为海底浅层气探测、海底水合物泄漏探测、海底冷泉探测、海底管道泄漏、海底羽状流、海底水合物资源调查提供已知气源，对相关海洋调查设备提供测试及对比数据，为海洋环境效应评价和海洋资源勘查服务。