[发明专利]一种分解速率测速方法及设备

说明书

本发明提供一种分解速率测速方法及设备，所述设备包括：球形土颗粒制备模块(1)、含水合物球形土颗粒的制备与分解模块(2)、供气模块(3)、供水模块(4)、分解产气测量模块(5)以及数据收集记录模块(6)，本实施例提供的分解速率测速设备，可精确测量以海洋底部的沉积物土为待测样品的分解速率。

技术领域

本发明涉及天然气技术领域，尤其涉及一种分解速率测速方法及设备。

背景技术

天然气水合物是一种储量巨大、清洁的非常规能源资源，也是我国的战略能源之一。世界上绝大多数的天然气水合物都分布在海底沉积物中，海洋天然气水合物的开采技术一直是研究的热点和难点。固态流化开采水合物的新型开采模式是一种非常具有发展潜力的开采技术，其中的关键环节是管道中含水合物分解的气液固多相流动输运过程。天然气水合物在管道中进行输送时会发生分解产生气体，多相流动与水合物分解同时发生并且相互影响，是一个非常复杂的涉及到传热和传质的多相流动问题，包括水合物的分解动力学和气液固三相流动理论，以及水合物分解与气液固三相流动之间的耦合作用问题。

管道流动体系下水合物分解速率的研究是进行水合物管道输送的基础，然而，目前管道流动体系下沉积物颗粒中天然气水合物的分解速率测量不准确。

发明内容

本发明实施例提供分解速率测速方法及设备，用以解决目前管道流动体系下沉积物颗粒中天然气水合物的分解速率测量不准确的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种分解速率测速设备，应用于管道流动体系下含水合物球形土颗粒的测量，包括：

球形土颗粒制备模块1，用于将具有一定含水量的海底沉积物土通过硅胶球形模具制备成多个设定直径的球形土颗粒；

含水合物球形土颗粒的制备与分解模块2，用于将所述球形土颗粒制备为含水合物的球形颗粒，以及所述确定含水合物球形土颗粒在流水作用下的分解过程；

供气模块3，用于为所述含水合物球形土颗粒的制备与分解模块2提供气体；

供水模块4，用于为所述含水合物球形土颗粒的制备与分解模块2提供水；

分解产气测量模块5，用于测量产生气体的瞬时流量和累计流量；

数据收集记录模块6，用于记录含水合物的球形颗粒制备过程中管道中的温度和压力变化、注入水的温度和流量、分解产生气体的瞬时流量和累积流量以及管道中的颗粒浓度和水流速度。

在一可能的实施例中，所述含水合物球形土颗粒的制备与分解模块2包括：

控温室21、温度压力传感器与电阻层析成像仪22、电磁流量计23、水合物制备与分解管道24和高速摄像机25。

在一可能的实施例中，所述供气模块3包括：

高压甲烷气瓶31、气体增压系统32和进气口阀门33。

在一可能的实施例中，所述供水模块4，包括：

温度计41、水槽42、水泵43和液体流量计44。

在一可能的实施例中，所述分解产气测量模块5，包括：

干燥系统51、气体流量计52和出气口阀门53。

第二方面，本发明实施例提供一种分解速率测速方法，应用于管道流动体系下含水合物球形土颗粒的测量，包括：

将待测样品通过球形土颗粒制备模块制备成多个设定直径的球形土颗粒；

将多个所述球形土颗粒通过水合物球形土颗粒的制备与分解模块制备为多个含水合物球形土颗粒；