[发明专利]一种用于深海天然气水合物现场多点位取样的装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于深海天然气水合物现场多点位取样的装置及方法。包括移动驱动机构、取样机构、自动密封机构、定位机构、释放及回收机构；定位机构、取样机构和自动密封机构安装在移动驱动机构上，自动密封机构位于取样机构的下方，取样机构、自动密封机构经释放及回收机构和外部的控制器连接。本发明解决了目前天然气水合物取样机构无法定位和多点位取样的问题，实现了自动移动与定位、多次取样、远程伺服控制密封，便捷、保真、高效地实现现场多点位取样。

技术领域

本发明涉及深海天然气水合物开发取样的技术领域的一种海底多点位取样的装置和方法，尤其是一种用于深海天然气水合物现场多点位取样的装置及方法。

背景技术

作为煤炭、石油等常规化石能源的未来接替性洁净能源，天然气水合物对全球未来能源格局及世界各国能源构成、战略储备具有重要意义。在自然环境下，天然气水合物是由水和天然气在合适的高压低温条件中结合形成的有极强燃烧力的白色冰状固体物质，广泛分布于大陆边缘海底沉积物与永久冻土带环境中。据估算，海洋天然气水合物储量是陆地储量的100倍以上。

随着我国“深海进入”、“深海探测”和“深海开发”战略计划的实施，围绕进入深海—认知深海—探查深海—开发深海的主线，突破制约深海探测能力的核心关键技术，进军深海科学和技术制高点。但天然气水合物的赋存环境极其严格，需要同时满足低温和高压条件，给固态天然气水合物的勘探和开发带来巨大的挑战。保真、高效的现场原位取样，成为研究天然气水合物特性和探索开采工艺的重要前提，为我国率先实现海洋天然气水合物商业化开采技术提供关键支撑。由于海洋环境的多样性和地质过程的复杂性，造成不同地域的天然气水合物含量及其与土体颗粒的结合形态均不同，具有显著的不均匀性性；甚至相距数十米的两个区域，其性质和储层形态也可能差异明显。现有水合物取样技术主要进行单钻井取样，每次进行一个点位的取样；对于不同地域取样需移动海上操作平台重新定位，耗资较大。在深海天然气水合物取样时，取样机构一次释放和回收过程中如何进行水合物的保真、多点位、经济快捷获取原状样品，是目前实现海洋水合物取样探测和特性研究的关键支撑和有效途径。

因此，在天然气水合物稳定取样的基础上，能够满足深海天然气水合物定位准确、温压保真、一次多点位取样的技术方法亟待解决。

发明内容

针对现有技术手段的不足，本发明的目的在于提供一种用于深海天然气水合物现场多点位取样的装置及方法。在利用现有取样技术的基础上，使取样机构可以通过自动移动与定位、多次取样、远程伺服控制密封，便捷、保真、高效地实现现场多点位取样工作。

为实现上述目标，本发明通过以下技术方案实现：

本发明包括移动驱动机构、取样机构、自动密封机构、定位机构、释放及回收机构；定位机构、取样机构和自动密封机构安装在移动驱动机构上，自动密封机构位于取样机构的下方，取样机构、自动密封机构经释放及回收机构和外部的控制器连接。