[发明专利]一种天然气水合物分解对海底斜坡影响的试验方法及装置

权利要求书

1.一种天然气水合物分解对海底斜坡影响的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、选择一个合适的场地，将100cm×50cm×70cm的模型箱(7)、甲烷气体输送装置(1)、水汽转换装置(9)依次放在到相应位置；

S2、对模型箱(7)进行处理，在模型箱(7)底部铺上一层约2cm高透气性的砂土，将多个PEX材质的带孔管(5)铺在上面，带孔管(5)上设有大小不同的孔，两端不带孔的部分穿过模型箱(7)左右两侧，将试验所需要的试验土样(6)铺成倾角为10°的斜坡，将加入Nacl溶质的模拟海水溶液缓慢的倒入模型箱(7)，在自然状态静置5天；

S3、静置5天之后，将位于左侧的输送甲烷气体的装置通过橡胶管(3)与模型箱(7)中带孔管(5)的左侧伸出端接合，将甲烷气体泵入，位于右侧的水汽转换装置(9)中PEX材质的输送管(8)与模型箱(7)中带孔管(5)的右侧伸出端接合，按1：165的体积比例将水和甲烷气体输入并作用于模型箱(7)斜坡底部；

S3、实验开始，准备相机观察斜坡变化，及时记录斜坡每个时间段的破坏情况，记录破坏数据，进而找到斜坡破坏的临界状态时各个变量的关系；

S4、试验结束后，可以将模型箱(7)中的水通过下部的出水孔排出，里面的沉积物泥沙等清理出来。

2.根据权利要求1所述的天然气水合物分解对海底斜坡影响的试验方法，其特征在于：所述S2中试验土样(6)作为变量，改变不同斜坡倾角，观察斜坡破坏情况。

3.根据权利要求1所述的天然气水合物分解对海底斜坡影响的试验方法，其特征在于：所述S2中试验土样(6)的组成物质作为变量，改变组成斜坡的物质，观察不同类型的斜坡内部结构产生的结果。

4.一种天然气水合物分解对海底斜坡影响的试验装置，应用于权利要求1所述的天然气水合物分解对海底斜坡影响的试验方法，其特征在于：包括甲烷气体输送装置(1)、模型箱(7)、水汽转换装置(9)，所述甲烷气体输送装置(1)上设有橡胶管(3)，橡胶管(3)上设有流量刻度表(2)，且一端均匀设置有多个支管，所述模型箱(7)的底部铺设有高透水性砂层(4)，高透水性砂层(4)上均匀铺设有带孔管(5)，带孔管(5)的上方铺设有倾斜的试验土样(6)，所述带孔管(5)位于模型箱(7)中的管段上设置有多个大小不同的孔，带孔管(5)的两端伸出模型箱(7)，且左端与甲烷气体输送装置(1)的橡胶管(3)连接，右端连接有输送管(8)，并通过输送管(8)连接水汽转换装置(9)。

5.根据权利要求4所述的天然气水合物分解对海底斜坡影响的试验装置，其特征在于：所述水汽转换装置(9)的内腔中部固定有隔水挡板(14)，下部设有水箱(15)，且水箱(15)的底部设有压电陶瓷片(16)，所述挡水隔板上设置有防水风扇(17)、可调降压模块(18)以及直流马达调速器(19)，所述水汽转换装置(9)的顶部设置有压力调节开关按钮(10)。

6.根据权利要求5所述的天然气水合物分解对海底斜坡影响的试验装置，其特征在于：所述水汽转换装置(9)的顶部设有注水口(12)，且注水口(12)的底端穿过挡水隔板，并与水箱(15)连通。

7.根据权利要求5所述的天然气水合物分解对海底斜坡影响的试验装置，其特征在于：所述水汽转换装置(9)的外侧壁上对应水箱(15)的位置设置有水量刻度管(11)。

8.根据权利要求5所述的天然气水合物分解对海底斜坡影响的试验装置，其特征在于：所述输送管(8)为PEX材质，且输送管(8)的外侧壁上包有聚乙烯棉。

9.根据权利要求4所述的天然气水合物分解对海底斜坡影响的试验装置，其特征在于：所述模型箱(7)的底部设有出水口(13)，出水口(13)处设有封口盖。