[发明专利]超重力条件下的天然气水合物热激法开采模拟装置

摘要

本发明公开了一种超重力条件下的天然气水合物热激法开采模拟装置。液压油站通过油路离心机旋转接头连接到汇流板后分为两路，两路分别经超重力水压控制模块、超重力热激模块连到高压反应器；超重力气液分离模块直接连接到高压反应器；釜体温控模块通过水浴通路离心机旋转接头连接到高压反应器；高压反应器、超重力水压控制模块、超重力热激模块、超重力气液分离模块和釜体温控模块中的传感器均连接数据采集箱。本发明能真实模拟现场天然气水合物注热开采的灾变过程，为天然气水合物注热开采模拟实验提供科学支撑。

主权项

1.一种超重力条件下的天然气水合物热激法开采模拟装置，其特征在于：包括高压反应器（1）、液压油站（18）、汇流板（31）、超重力水压控制模块、超重力热激模块、超重力气液分离模块、釜体温控模块、数据采集箱（28）和计算机（29）；液压油站（18）连接到汇流板（31）后分为两路，两路分别经超重力水压控制模块、超重力热激模块连接到高压反应器（1）；超重力气液分离模块直接连接到高压反应器（1）；釜体温控模块连接到高压反应器（1）；高压反应器（1）、数据采集箱（28）、超重力水压控制模块、超重力热激模块和超重力气液分离模块均置于超重力离心机空调室（36）内的超重力离心机上，液压油站（18）、计算机（29）和釜体温控模块置于超重力离心机空调室（36）外；高压反应器（1）、超重力水压控制模块、超重力热激模块、超重力气液分离模块和釜体温控模块中的传感器均连接数据采集箱（28）；所述高压反应器（1）是一个圆柱形不锈钢反应釜；高压反应器（1）的内腔作为三维腔体（4），三维腔体（4）内置有天然气水合物沉积模型和上覆水层；高压反应器（1）顶部设有模拟井入口，模拟井通过模拟井入口伸入三维腔体（4）中并伸入到底部；高压反应器（1）顶部设有一个液体入口、一个热液入口和一个安全阀接口，安全阀接口经安全阀（6）外界大气相通，模拟井上端口为模拟井井口；所述三维腔体（4）加入土层后，通过液体入口注入液体并加压，形成上覆水层，继而向土层中注入甲烷气，在常重力环境下形成天然气水合物沉积模型；高压反应器（1）设置温度测量接口、总压力测量接口、孔隙压力测量接口、压电陶瓷弯曲元测量接口和时域反射测量接口；温度测量接口、总压力测量接口、孔隙压力测量接口、压电陶瓷弯曲元测量接口和时域反射测量接口可分别连接安装孔隙压力传感器（23）、总压力传感器（24）、温度传感器（25）、压电陶瓷弯曲元（26）和时域反射探针（27）；孔隙压力传感器（23）、总压力传感器（24）和温度传感器（25）均安装于高压反应器（1）内部，温度测量接口、压力测量接口和孔隙压力测量接口用于将孔隙压力传感器（23）、总压力传感器（24）和温度传感器（25）的引线引出高压反应器（1）并连接到数据采集箱（28）；压电陶瓷弯曲元（26）和时域反射探针（27）均安装在高压反应器（1）的内壁上，压电陶瓷弯曲元（26）和时域反射探针（27）的引线通过压电陶瓷弯曲元测量接口和时域反射测量接口引出高压反应器（1）并连接到数据采集箱（28）。