[发明专利]一种海底沉积物中天然气水合物相平衡测试装置及其方法

摘要

本发明公开了一种海底沉积物中天然气水合物相平衡测试装置及其方法，涉及海底沉积物中天然气水合物的实验测试技术。本试验装置主要包括高压反应容器(10)、水压容器(20)、气水分离容器(30)、第1、2活塞泵(41、42)、真空泵(50)、液体流量计(60)、供气装置(70)、恒温装置(80)和数据采集系统(90。本发明实现了在气-水压力独立控制条件下的海底天然气水合物形成与分解过程的模拟与相平衡关系测试。本装置结构简单、精度高、稳定性好、操作简便，对试验人员没有很强的技能要求。

主权项

一种海底沉积物中天然气水合物相平衡测试装置，其特征在于：本试验装置主要包括高压反应容器(10)、水压容器(20)、气水分离容器(30)、第1、2活塞泵(41、42)、真空泵(50)、液体流量计(60)、供气装置(70)、恒温装置(80)和数据采集系统(90)；其连接关系是：高压反应容器(10)下部与水压容器(20)下部通过第6阀门(V6)和液体流量计(60)相连；高压反应容器(10)上部与气水分离容器(30)上部通过第7阀门(V7)相连；气水分离容器(30)上部又与第2活塞泵(42)相连，第2活塞泵(42)调节汽水分离器(30)中的气体压力来控制高压反应容器(10)中土样的气体压力；气水分离容器(30)还通过第5阀门(V5)和第8阀门(V8)与水压容器(20)相连，水压容器(20)还与第一活塞泵(41)相连，第一活塞泵(41)调节水压容器(20)中的气体压力来控制高压反应容器(10)中的水的压力；多孔陶土板(I)置于高压反应容器(10)的底部，保证气水压力的独立控制与量测；气源(71)通过高压调节阀(72)、第1阀门(V1)和高压气体压力表(74)后，分别通过第5阀门(V5)与气水分离容器(30)相连，通过第8阀门(V8)与水压容器(20)相连，为装置提供工作气体；安全阀门(73)与水压容器(20)连接，保证测试工作安全进行；恒温装置(80)通过软管分别与高压反应容器(10)、汽水分离容器(30)和第2活塞泵(42)的水浴夹套相连，实行对高压反应容器(10)、汽水分离容器(30)和第2活塞泵(42)的恒温控制；真空泵(50)通过第3阀门(V3)、第4阀门(V4)与水压容器(20)相连，对整个装置实行抽真空排杂气处理，还可以进行土样的抽真空饱和处理；第1压力传感器(P1)与气水分离容器(30)相连，测量其气体压力；第1温度传感器(T1)与高压反应容器(10)相连，测量其温度；第2压力传感器(P2)、第2温度传感器(T2)分别与水压容器(20)相连，分别测量其气体压力和温度；数据采集系统(90)通过数据线分别与第1、2压力传感器(P1、P2)和第1、2温度传感器(T1、T2)相连，实时监测装置的温度和压力动态。