[发明专利]多开采方式模拟的天然气水合物三维开发实验装置及方法

权利要求书

1.一种多开采方式模拟的天然气水合物三维开发实验装置，其特征在于，包括：

开发模拟装置主体，所述开发模拟装置主体具有密闭空间，所述密闭空间用于对岩芯进行三维的天然气水合物开发模拟；

温度传感器单元，所述温度传感器单元包括三维空间布置在所述密闭空间内的温度传感器以及预埋在岩芯内的铂电阻温度传感器，以实现在进行天然气水合物三维开发模拟时，对整个温度场三维空间分布进行温度采集；

压力控制单元，所述压力控制单元与所述密闭空间连通，用于向所述密闭空间内提供甲烷气体，控制开发模拟时所述密闭空间内的压力，并维持所述密闭空间内的天然气水合物合成分解过程的压力；

温度控制单元，所述温度控制单元包括恒温组件，所述恒温组件包括套设在所述开发模拟装置主体外侧的恒温槽，所述恒温槽与所述开发模拟装置主体之间设置有保持架，所述恒温槽用于保持所述开发模拟装置中所述密闭空间的温度，以实现对天然气水合物合成环境温度的稳定控制；

供水单元，所述供水单元与所述密闭空间连通，用于向所述密闭空间内输入纯水；

气液分离单元，所述气液分离单元与所述密闭空间连通，用于对天然气水合物的三维开发模拟时产生的天然气进行水气分离并收集；

真空单元，所述真空单元与所述密闭空间连通，用于所述密闭空间保持一定的真空度；

数据采集单元，所述数据采集单元与所述温度传感器单元、所述压力控制单元以及测量所述供水单元和所述气液分离单元重量变化的测量组件电连接，以实现对所述密闭空间内的温度、压力以及天然气水合物三维开发模拟时的耗水量、耗气量以及产水量、产气量进行实时采集并记录。

2.根据权利要求1所述的多开采方式模拟的天然气水合物三维开发实验装置，其特征在于，所述压力控制单元包括与所述密闭空间连接的甲烷气瓶，所述甲烷气瓶与所述密闭空间之间设置有连接气管，所述连接气管上依次设置有第一单向阀、增压泵和第一气体质量流量计，所述第一单向阀位于靠近所述甲烷气瓶的一侧。

3.根据权利要求2所述的多开采方式模拟的天然气水合物三维开发实验装置，其特征在于，所述供水单元包括与所述密闭空间连接的纯水瓶，所述纯水瓶与所述密闭空间之间设置有连接水管，所述连接水管上依次设置有第二单向阀和恒流泵，所述第二单向阀位于靠近所述纯水瓶的一侧；所述连接水管远离所述纯水瓶的一端设置有第一开闭阀门，所述第一开闭阀门具有三个接口，所述第一开闭阀门的第一接口与所述连接水管连接，所述第一开闭阀门的第二接口与所述连接气管连接；所述第一开闭阀门的第三接口连接有第一输入管，所述第一输入管的另一端与所述密闭空间连接。

4.根据权利要求3所述的多开采方式模拟的天然气水合物三维开发实验装置，其特征在于，所述温度控制单元还包括温控水箱，所述第一输入管上设置有第二开闭阀门，所述第二开闭阀门的第三接口与所述温控水箱通过控温水管连接，所述控温水管上依次设置有第三单向阀、平流泵和液体质量流量计，其中，所述第三单向阀位于靠近所述温控水箱的一侧。

5.根据权利要求4所述的多开采方式模拟的天然气水合物三维开发实验装置，其特征在于，所述气液分离单元包括气液分离组件、甲烷气体收集容器和水回收容器，所述气液分离组件与所述密闭空间通过分离管路连接；所述分离管路上设置有第四单向阀；所述气液分离组件用于对天然气水合物的三维开发模拟时产生的天然气进行水气分离；

所述甲烷气体收集容器与所述气液分离组件之间通气体收集管路连接，所述气体收集管路依次设置有第二气体质量流量计和第五单向阀，所述第二气体质量流量计位于靠近所述甲烷气体收集容器的一侧；

所述水回收容器与所述气液分离组件之间通过液体收集管路连接，所述液体收集管路设置有第六单向阀。

6.根据权利要求5所述的多开采方式模拟的天然气水合物三维开发实验装置，其特征在于，所述开发模拟装置主体上设置有多个与所述密闭空间连通且独立设置的外接管道，多个外接管道分别与所述第一输入管、所述分离管路、所述真空单元连接。