[发明专利]一种气体水合物沉积物热导率的测量装置和方法

权利要求书

1.一种气体水合物沉积物热导率的测量装置，其特征在于：所述测量装置包括气体水合物生产反应器(1)；

所述气体水合物生产反应器(1)外套设一制冷夹套(2)；所述制冷夹套(2)上设有注水口(3)和注气口(4)，所述注水口(3)和所述注气口(4)均与所述气体水合物生产反应器(1)相连通；

所述制冷夹套(2)与所述气体水合物生产反应器(1)之间的环腔内沿其周向设有若干个挡板(9)，所述挡板(9)与所述环腔的底部和顶部交替密封配合；

所述制冷夹套(2)上设有制冷液进口(5)和制冷液出口(6)，所述制冷液进口(5)设于所述制冷夹套(2)的下部，所述制冷液出口(6)设于所述制冷夹套(2)的上部；所述制冷液进口(5)和所述制冷液出口(6)均与所述环腔相连通；

所述气体水合物生产反应器(1)的轴心方向上设有加热探针(7)；

所述气体水合物生产反应器(1)的一水平面上设有若干个热电阻(8)，且所述若干个热电阻(8)与所述气体水合物生产反应器(1)轴心之间的距离不等。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：所述气体水合物生产反应器(1)为一圆柱体。

3.根据权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于：所述制冷液进口(5)和所述制冷液出口(6)为对称设置。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的测量装置，其特征在于：所述挡板(9)的高度大于所述环腔的高度的二分之一，且不大于所述环腔的高度的五分之四。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的测量装置，其特征在于：若干个所述挡板(9)沿所述环腔的周向为均匀布置。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的测量装置，其特征在于：所述热电阻(8)设于所述气体水合物生产反应器(1)的中部；

若干个所述热电阻(8)沿所述水平面为均匀布置。

7.利用权利要求1-6中任一项所述测量装置测量气体水合物沉积物的热导率的方法，包括如下步骤：

1)向所述气体水合物生产反应器(1)内装满细砂，并通过所述注气口(3)和所述注水口(4)分别注入生成所述气体水合物相同种类的气体和水；然后通过制冷液进口(5)向所述环腔内注入制冷液，并通过所述制冷液出口(6)进行循环；在所述制冷液的循环冷却下，生成所述气体水合物相同种类的气体和水生成气体水合物，经沉积即得到气体水合物沉积物，并记录所述气体水合物生产反应器内的温度，计为T₀；

2)利用所述加热探针(7)加热所述气体水合物沉积物，同时利用所述热电阻(8)测量其相应位置处的温度，计为T_t，根据T₀和T_t，以及由T₀变化至T_t的时间，即能计算出气体水合物沉积物的热导率。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：在步骤2)之前，向所述气体水合物生产反应器(1)中通入生成所述气体水合物相同种类的气体，以使所述气体水合物生产反应器内的压力高于经步骤2)中加热至T_t时，所述气体水合物所对应的平衡压力。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：在步骤2)之前，控制所述气体水合物生产反应器(1)内的压力比经步骤2)中加热至T_t时所述气体水合物所对应的平衡压力高0.5MPa以上。