[发明专利]在海洋冷泉区探测可燃冰矿散发的气体的水下勘探装置

说明书

技术领域

本发明涉及在海洋冷泉区探测可燃冰矿散发的气体的水下勘探装置，涉及海洋清洁能源勘探技术领域。

背景技术

无锡中国船舶重工集团公司第七0二研究所制造的‘蛟龙号’载人深潜器已在中国南海北部冷泉区进行下潜作业，冷泉为海底之下天然气水合物分解后产生的一些流体组分在海底表面的溢出。在海底冷泉区拍摄的电视实物景观显示冷泉区并不平静，从部分海底的地壳缝隙中会冒出气泡，有些地缝中会冒出一连串的气泡，有些地缝中会冒出零星的气泡，这些从海底向上冒出的气泡中富含的甲烷气是海洋清洁能源的主要成分。

由于燃煤、工业、机动车、建筑和道路扬尘排放大量的污染物造成中国东部持续出现雾霾天气，雾霾天气给许多行业和人体健康造成了危害。中国治理雾霾的难处在于，目前的能源来源70%是煤炭，雾霾天气何时消失要取决于能源结构的调整，海底可燃冰作为上等清洁能源受到重视。

目前，缺少通过搜集海水中甲烷气泡来探测海底可燃冰的勘探装置，因此不能快速普查海洋可燃冰资源。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供在海洋冷泉区探测可燃冰矿散发的气体的水下勘探装置。

中国的东海海床和南海海床蕴藏有数量相当大的上等清洁能源可燃冰，可燃冰在燃烧的过程中不产生任何有害废气和残渣，加快勘探和开发海底可燃冰，用可燃冰制取的海底天然气来取代煤炭逐步成为中国东部地区的主要能源，将能显著减少中国东部地区的雾霾天气。

由于海底的温度变化和压力变化，海底可燃冰矿中有少量的可燃冰发生变化，由固态变成气态，产生含有甲烷成分的气泡，这些气泡沿着海底地壳中的海底地壳缝隙上升到海水里，并由海底向海面上浮，广口集气罩收集含甲烷成分的气泡，含甲烷成分的气泡沿着集气罩上部的空心橡塑导气管和空心金属导气管输送进入工作母船上的气体分析室进行分析测定，测定气泡中甲烷气体的含量和其他气体的含量，对单位时间内搜集的气泡中的气体进行定性分析和定量分析，分析数据的变化主要是甲烷气物理量的变化在气体分析室的气体传感器内转换成电信号的变化，电信号的变化通过导电线输入电子计算机室进行储存和分析，接着通过导电线输入无线发射台，并通过无线发射台上方的无线发射天线发送出去。GPS导航系统搜集的工作母船的航海数据信息通过导电线输入电子计算机室储存和采用。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

由海水1的海面上的工作母船2、GPS导航系统3、电子计算机室4、导电线5、无线发射台6、无线发射天线7、锂离子电池供电装置8、气体分析室9、空心金属导气管10、空心橡塑导气管11、广口集气罩12共同组成在海洋冷泉区探测可燃冰矿散发的气体的水下勘探装置，在海洋冷泉区探测可燃冰矿散发的气体的水下勘探装置专业勘探海底地壳14下方的可燃冰矿16通过海底地壳缝隙15散发出来的含甲烷成分的气泡13；

在工作母船2的甲板上方的第一层船舱内的前部安装有气体分析室9、后部安装有锂离子电池供电装置8，在第一层船舱的上方的第二层船舱内安装有电子计算机室4，在第二层船舱上方的前部安装GPS导航系统3，在第二层船舱上方的后部安装有无线发射台6，在无线发射台6的上方安装有无线发射天线7，在工作母船2的下方安装有空心金属导气管10，在空心金属导气管10的下方连接有空心橡塑导气管11和广口集气罩12；

锂离子电池供电装置8通过导电线5与电子计算机室4连接，电子计算机室4通过导电线5与无线发射台6连接，锂离子电池供电装置8通过导电线5与无线发射台6连接，锂离子电池供电装置8通过导电线5与气体分析室9连接，气体分析室9通过空心金属导气管10与空心橡塑导气管11和广口集气罩12连接。

广口集气罩12的集气广口的直径是1米—60米。

气体分析室9内使用激光气体分析仪或气相色谱分析仪进行甲烷气体的分析。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：①勘探速度快。安装在工作母船下方的广口集气罩在海水中能快速移动，适合安置在冷泉区上方搜集海水中含甲烷成分的气泡，从而确定冒出含甲烷成分的气泡的海底地壳缝隙的下方存在可燃冰矿。②勘探范围广、勘探成本低。由于广口集气罩的广口面积大，又可以在海水中移动，适合在冷泉区上方较大的范围内搜集含甲烷成分的气泡，勘探成本低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式