[发明专利]一种天然气水合物两相渗流模拟装置

权利要求书

1.一种天然气水合物两相渗流模拟装置，其特征在于，包括气体注入单元(2)、液体注入单元(4)、模型系统(1)、回压控制单元(5)、压力采集单元(7)、出口计量单元(3)、数据采集处理单元(6)；

所述模型系统(1)包括用于模拟地层压力及温度条件下水合物合成、分解后气液两相渗透率测试的高压无磁多孔介质模型(11)、夹持固定在所述高压无磁多孔介质模型(11)两侧的高压核磁夹持器(12)及连接在所述高压无磁多孔介质模型(11)两侧用于模拟低温条件的低温浴槽(13)，所述气体注入单元(2)的输出端口与所述液体注入单元(4)的输出端口汇合连接后，一起连接在所述高压无磁多孔介质模型(11)的输入端口，所述高压无磁多孔介质模型(11)的输出端口连接所述出口计量单元(3)。

2.根据权利要求1所述的一种天然气水合物两相渗流模拟装置，其特征在于，所述气体注入单元(2)包括一端连接在所述气源(21)上的气体增压泵(22)，所述气源(21)中的气体经所述气体增压泵(22)增压后存储于设置在所述气体增压泵(22)另一端端部的高压贮罐(23)中，所述高压贮罐(23)中贮存的气体经调压阀(24)调节到实验所需压力后，流经流量控制器(25)与所述液体注入单元(4)输出的液体一起注入所述模型系统(1)的所述高压无磁多孔介质模型(11)中，所述调压阀(24)设置在所述高压贮罐(23)与所述流程控制器(25)之间的管路上。

3.根据权利要求2所述的一种天然气水合物两相渗流模拟装置，其特征在于，在所述气体增压泵(22)上连接有静音空气压缩机(26)，在所述静音空气压缩机(26)与所述气体增压泵(22)之间的连接管路上设置有驱动阀(27)，所述静音空气压缩机(26)用于提供所述气体增压泵(22)及系统流程中气动阀驱动压力。

4.根据权利要求1所述的一种天然气水合物两相渗流模拟装置，其特征在于，所述液体注入单元(4)包括恒速恒压泵(41)及活塞容器(42)，所述活塞容器(42)用于存储实验模拟水，和配合所述恒速恒压泵(41)将从所述气体注入单元(2)输出的气体与所述液体注入单元(4)输出的液体按照一定气液比例注入所述模型系统(1)的所述高压无磁多孔介质模型(11)中，从而形成天然气水合物；所述活塞容器(42)的一端连接在所述模型系统(1)的入口端部管路上，所述活塞容器(42)的另一端连接所述恒速恒压泵(41)，所述静音空气压缩机(26)连接在所述恒速恒压泵(41)上，并为所述恒速恒压泵(41)的气动阀提供气源。

5.根据权利要求4所述的一种天然气水合物两相渗流模拟装置，其特征在于，在所述高压无磁多孔介质模型(11)上连接有为所述模型系统(1)提供稳压的伺服加载泵(8)。

6.根据权利要求4所述的一种天然气水合物两相渗流模拟装置，其特征在于，用于给所述模型系统(1)出口处提供回压控制的回压控制单元(5)设置在所述模型系统(1)与所述出口计量单元(3)之间的管路上；所述回压控制单元(5)包括回压阀(51)、回压泵(53)及用于对回压进行缓冲的回压缓冲容器(52)，当所述模型系统(1)出口压力达到所述回压阀(51)顶部控制压力时，所述回压阀(51)自动打开泄压，以确保所述模型系统(1)出口压力稳定；所述回压阀(51)的两端连接在所述模型系统(1)与所述出口计量单元(3)之间的管路上，所述回压缓冲器(52)的一端连接在所述回压阀(51)上，所述回压阀(51)的另一端连接所述回压泵(53)。

7.根据权利要求4所述的一种天然气水合物两相渗流模拟装置，其特征在于，所述回压阀(51)包括阀体(512)，在所述阀体(512)底部安装有阀座(513)，在所述阀体(512)顶部安装有阀盖(511)，在所述阀盖(511)底部设置有密封垫(514)，在所述阀体(512)底部设置有密封圈(515)，在所述阀体(512)与所述阀座(513)之间设置有活塞(516)，所述活塞(516)底部设置在所述阀座(513)上，所述活塞(516)的顶部轴向贯穿所述阀体(512)与所述密封垫(514)抵接，所述密封圈(515)设置在所述活塞(516)底部四周。