[发明专利]一种水合物增产模拟实验装置

说明书

本发明公开了一种水合物增产模拟实验装置，包括模型系统，所述模型系统包括模型筒体、左封头和右封头，所述模型筒体与所述左封头和右封头连接形成一个密封的腔体，所述模型系统内设置有贯穿所述腔体的微波加热棒，所述微波加热棒的外表面套设有微波加热绝缘保护套，所述微波加热棒的一端连接有微波加热控制系统，所述腔体四周设置有贯穿所述模型筒体、左封头和右封头的冷循环管路，所述冷循环管路一端连接有冷热循环控制系统，本模型系统设计有冷循环管路，冷循环管路一端连接有冷热循环控制系统，冷热循环控制系统可以控制模型系统内部的温度，使模型系统可以模拟沉积层不同的温区带。

技术领域

本发明涉及水合物增产领域，尤其涉及一种水合物增产模拟实验装置。

背景技术

天然气水合物Natural Gas Hydrate又称“可燃冰”，是由水和天然气在特定高压低温环境下形成的冰态、结晶状、超分子、笼形化合物，主要分布在水深大于300m的海洋及陆地永久冻土带，其中海洋天然气水合物资源是全球性的。天然气水合物的显著特点是分布广、储量大、高密度、高热值，1m3天然气水合物可以释放出164m3甲烷气。据估计，全球天然气水合物的资源总量换算成甲烷气体其有机碳储量相当于全球已探明矿物燃料煤炭、石油和天然气等的两倍。因此，天然气水合物被各国视为未来石油天然气的替代能源。若能合理开发利用天然气水合物，对于改善能源结构保护环境，促进经济的发展具有重大意义。因此，目前世界各国都在不断深入对天然气水合物的勘探开发研究。

天然气水合物的开采技术需要多学科、多门类技术的综合性应用。其开发的最大难点是必须保证井底稳定，使甲烷气不泄漏，以免引发温室效应。目前，天然气水合物的开发技术主要有热激发、注入化学试剂和减压3种技术。热激发技术是蒸汽或热盐水等热流体从地面泵入天然气水合物储层，或采用火驱法和钻柱加热器，促使温度上升导致天然气水合物分解。其主要缺点是热损失大，热利用率低。化学试剂可以改变天然气水合物形成的相平衡条件，降低天然气水合物的稳定温度。其缺点是费用昂贵，作用缓慢，再加上大洋中天然气水合物的压力较高，因而化学试剂法不适合开采海洋天然气水合物。减压技术是通过降低压力引起天然气水合物稳定的相平衡曲线移动，促使天然气水合物分解。井下电磁加热技术是热激发技术的进一步延伸和拓展，在开采重油方面已显示出其有效性。电磁加热技术是在垂直(或水平)井中沿井的延伸方向在紧邻水合物带的上下(或水合物层内)放入同的电极，再通以交变电流，直接对储层进行加热。储层受热后压力降低，通过膨胀产生气体。井下电磁加热技术作用速度快，能很好地降低流体的粘度，促进气体的流动。但设备较复杂，需对较大面积进行加热，有一定的热量浪费。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水合物增产模拟实验装置，其能模拟沉积层不同的温区带，模拟不同位置水合物不同的生成和分解情况。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种水合物增产模拟实验装置，包括模型系统，所述模型系统包括模型筒体、左封头、右封头，所述模型筒体与所述左封头和右封头连接形成一个密封的腔体，所述模型系统内设置有贯穿所述腔体的微波加热棒，所述微波加热棒的外表面套设有微波加热绝缘保护套，所述微波加热棒的一端连接有微波加热控制系统，所述腔体四周设置有贯穿所述模型筒体、左封头和右封头的冷循环管路，所述冷循环管路的一端连接有冷热循环控制系统。

进一步地，所述水合物增产模拟实验装置还包括：

气体增压系统，用于对注入模型系统的气体进行增压，以得到满足实验压力条件的高压气体；

定量注入系统，所述定量注入系统一端与所述气体增压系统连接，另一端与所述模型系统连接，用于对模型系统进行气体的定量注入；

注入容器，用于对模型系统进行液体注入；

恒流泵，所述恒流泵与所述注入容器连接，用于对注入容器施加注入压力；