[发明专利]一种偏置对称并联式海底浅层天然气水合物原位分离装置

说明书

本发明公开了一种偏置对称并联式海底浅层天然气水合物原位分离装置，主要解决了水合物开采中分离设备处理量小、管输耗能大的问题。该装置包括下部接头，设置在下部接头上端的分离短节A，设置在分离短节A上端的中部接头，设置在中部接头上端的分离短节B，设置在分离短节B上端的上部接头，所述接头和分离短节中均设置有钻井液流道、进液流道和出液流道，且各个钻井液流道相互连通形成钻井液和喷射破碎通道，进液流道相互连通形成并联混合物浆体入口通道，出液流道连通形成提纯后的水合物回收通道，中部接头和下部接头上设置有排砂通道让分离得到的砂浆体排出回填。通过上述方案，本发明实现了处理量大、高效节能，有较大的实用及推广价值。

技术领域

本发明专利涉及深海天然气水合物开采技术领域，涉及一种偏置对称并联式海底浅层天然气水合物原位分离装置。

背景技术

天然气水合物，是由甲烷等碳氢化合物气体分子与水分子在一定的温度压力条件下形成的类冰固态结晶物质，俗称可燃冰。天然气水合物特别是海底浅层水合物储量巨大，并且是清洁、优质的能源，在未来的能源战略中占有重要的地位。

目前传统的开采方法主要有降压法、热激法、化学试剂法等，这些方法成本高，且极易造成环境污染，不适用于海底水合物的商业化开采。“固态流化”开采方法是一种针对海底非成岩天然气水合物的全新开采思路，其现有核心思想是在不改变海底温度和压力的情况下，对天然气水合物矿体进行机械破碎，通过密闭管道将破碎后的天然气水合物固体颗粒及砂进行分离等处理。

混合浆体抽走后容易引发海底垮塌等地质灾害，最后导致海底环境受污染。现有技术中的分离装置多为油水分离、气液分离，是在地面或海面平台上对混合浆体进行分离处理，如此会增大混合浆体在管输过程中的能耗，同时直接输送含砂量极高的混合浆体对举升系统造成巨大的冲蚀，严重影响使用寿命增大开采成本，因此需要研制相应的井下分离器，而在应用“固态流化”方法开采海底浅层水合物时，开采井筒空间有限，井筒径向空间小，单个分离器处理量小，往往达不到开采处理量的要求。

针对以上问题，本发明专利提出一种偏置并联式海底浅层天然气水合物原位分离装置。

发明内容

本发明专利针对现有开采海底浅层天然气水合物方法中分离技术的不足，为了提高分离器处理量、达到水合物绿色开采特提供一种偏置并联式海底浅层天然气水合物原位分离装置。

一种偏置对称并联式海底浅层天然气水合物原位分离装置，其特征在于：包括下部接头A1，设置在下部接头A1内的下部接头钻井液流道A9，设置在下部接头A1内的下部接头进液流道A8，设置在下部接头A1内的排沙流道A7,设置在下部接头A1上部的分离短节A2，设置在分离短节A2内的分离短节钻井液流道A11，设置在分离短节A2内的进液流道A10，设置在分离短节A2内的分离器A30，设置在分离短节A2上部的中部接头B3，设置在中部接头B3内的中部接头钻井液流道B27，设置在中部接头B3内的中部接头进液流道B16，设置在中部接头B3内的出液流道B29，设置在中部接头B3内的并联管流道B13，设置在并联管流道B13下部的并联管流道堵头B12，设置在中部接头B3内的分离液并联流道B28，设置在分离液并联流道B28右侧的分离液并联流道堵头B14，设置在中部接头B3内的排沙流道B15，设置在中部接头B3上部的分离短节B4，设置在分离短节B4内的分离短节钻井液流道B17，设置在分离短节B4内的分离短节进液流道B26，设置在分离短节B4内的并联管B25，设置在分离短节B4内的分离器B18，分离器A30与分离器B18采用偏置对称并联布置，设置在分离短节B4上的上部接头C5，设置在上部接头C5内的钻井液流道C19，设置在上部接头C5内的出液流道C20，设置在上部接头C5内的并联管流道C24，设置在上部接头C5内的分离液汇流流道C21，设置在分离液汇流流道C21左侧的堵头C22，设置用于连接下部接头A1、分离短节A2、中部接头B3、分离短节B4、上部接头C5的套环6。