[发明专利]一种用于钻井液天然气水合物动力学研究的装置和方法

权利要求书

1.一种用于钻井液天然气水合物动力学研究的装置，其特征在于：包括依次连接的气源（1）、增压泵（2）、缓冲罐（3）、反应釜（4）和真空泵（8），所述气源（1）和增压泵（2）之间设压力调节阀（V1），增压泵（2）和缓冲罐（3）之间设阀（V3），缓冲罐（3）与反应釜（4）之间有两条支路连接，支路上分别设压力调节阀（V5）和阀（V6），两条支路交接后通过阀（V8）与反应釜（4）连接，反应釜（4）输出端分出两条支路，其一条支路通过通过阀（V11）与真空泵（8）连接，另一条支路上分别设有阀（V10）和背压阀（V13）；在缓冲罐（3）和反应釜（4）上分别设有温度传感器和压力传感器，反应釜（4）上还设有摄像头放置管（5）、电导率仪（R）、磁力搅拌浆（6）和透明观测窗（7），反应釜（4）内侧设有不锈钢内衬（9）；在进行定压试验时，压力调节阀（V5）和背压阀（V13）同时开启，且所述压力调节阀（V5）处的预设压力大于反应釜（4）内压力。

2.一种用于钻井液天然气水合物动力学研究的方法，其特征在于，包括如下步骤，

步骤一：清洗反应釜，在反应釜中加入根据预定条件配置的钻井液；

步骤二：用反应气体吹扫整个体系，然后给整个体系注入低于1MPa的压力，将反应釜内液体温度降到实验温度；

步骤三：进行下步操作之前关闭所有阀门，以下c-1或选c-2，而c-2中的c-2a或者c-2b任选一种；

c-1，打开阀V1，反应气体经过增压泵增压，通过阀V3和阀V8进入反应釜，待反应釜中的压力达到预定压力，关闭气瓶和增压泵，打开磁力搅拌，进行高压恒温定容试验；

c-2，关闭阀V1，打开阀V3，气体经过增压后通过阀V3进入缓冲罐，将缓冲罐用高压气体充满，直到预设压力，关闭气瓶和增压泵。

c-2a，打开阀V1，关闭阀V3，打开阀V4，经过增压的气体进入缓冲罐，设定调压阀，气体经过阀V8进入反应釜，打开阀V10，并设置背压阀，进行恒压恒温定容实验；

c-2b，打开阀V1，关闭阀V3，打开阀V4，经过增压的气体进入缓冲罐，关闭阀V5、阀V7和背压阀，打开阀V6，气体经过阀V8进入反应釜，进行恒温定容实验；

步骤四：当反应釜中的压力达到预定压力，开动磁力搅拌，采集温度、压力、扭力、扭矩和电导率数据，并根据内置摄像头和透明观测窗观察反应釜内钻井液天然气水合物生成和分解情况。

步骤五：除了气瓶和缓冲罐的气体外，放空其他回路所有气体，并根据试验需要和计划决定缓冲罐中气体是否排除，排除反应釜内钻井液，清洗反应釜。