[实用新型]一种天然气水合物可视化装置

说明书

本实用新型公开了一种天然气水合物可视化装置，装置采用透明水浴、透明反应釜结合摄像机获取天然气水合物的宏观形态变化，采用聚焦光束反射测量仪采集水合物颗粒的粒径变化，采用颗粒录像显微镜采集水合物颗粒的形态变化图像。透明水浴、透明反应釜均为长方体，摄像机所面对的透明水浴和透明反应釜壁面均为平面，避免了拍摄图像的变形失真。采用在线乳化仪可对油水混合物进行定量的油水乳化，同时保证了装置可进行以油水乳状液和天然气作为基础介质的相关测试。本装置具有颗粒形态变化可视化、颗粒粒径量化、适用油水乳状液、乳化程度量化、宏观水合物形态变化拍摄、图像不变形失真、温度压力数据连续采集的特点。

技术领域

本实用新型属于天然气水合物技术领域，特别是涉及一种天然气水合物可视化装置。

背景技术

天然气水合物是水分子与甲烷、乙烷等气体分子在低温高压条件下，通过范德华力结合形成的笼状晶体化合物。在油气开采和输送过程中，由于高压和低温条件，很容易形成天然气水合物堵塞管道，有碍正常生产。自1934年前苏联在天然气输送管道中首次发现水合物堵塞以来，随着油气资源的开发不断向深水领域拓展，由水合物引发的各类安全问题愈加突出，给石油工业带来极大的经济损失。据统计，全世界全年用于水合物防治的费用高达5亿美元，其中一半用于水合物的生成预防。因此，对油气集输管道中天然气水合物的形成、生长、聚集、沉积、堵塞等过程的研究尤为重要，而其变化过程则需可视化装置进行多维度研究。

为测量天然气水合物的流动特性，黄强等人提出了一种天然气水合物流动测试装置(黄强,杨琨超,孙长宇,et al.水合物浆液流动特性研究[J].油气储运,2007,26(4):16-20.)。采用气瓶向混合釜内注气，利用离心泵将气液泵送至透明管道内，透明管道上设有控温套管模拟天然气水合物生成的外部环境。其存在主要问题是，透明管道为管状结构，摄像机在对管内流体拍摄过程中由于管壁为圆弧状，因此拍摄到的图像会发生变形失真。同时，采用环道测试导致设备占地面积较大，成本较高。此装置采用混合釜对气液进行混合，但是不能模拟定乳化程度油水乳化液与天然气形成的水合物特性。对于摄像拍摄，仅可拍摄天然气水合物宏观的形成过程，无法量化天然气水合物的颗粒粒径，不利于对天然气水合物变化行为的深入研究。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种颗粒形态变化可视化、颗粒粒径量化、适用油水乳状液、乳化程度量化、宏观水合物形态变化拍摄、图像不变形失真、温度压力数据连续采集的天然气水合物可视化装置。

本实用新型采用透明水浴、透明反应釜结合摄像机获取天然气水合物的宏观形态变化，采用聚焦光束反射测量仪采集水合物颗粒的粒径变化，采用颗粒录像显微镜采集水合物颗粒的形态变化图像。透明水浴、透明反应釜均为长方体，摄像机所面对的透明水浴和透明反应釜壁面均为平面，避免了拍摄图像的变形失真。采用在线乳化仪可对油水混合物进行定量的油水乳化，同时保证了装置可进行以油水乳状液和天然气作为基础介质的相关测试。

本实用新型具体的技术方案如下：