[实用新型]一种微波法快速测量保压水合物矿样芯饱和度的装置

说明书

本实用新型公开了一种微波法快速测量保压水合物矿样芯饱和度的装置。该装置包括水合物沉积物保压转移储存釜、微波分解釜、气液收集釜、第一大通径球阀和第二大通径球阀；所述水合物沉积物保压转移储存釜的顶部连接有第一大通径球阀，底部连接有第二大通径球阀，所述第二大通径球阀与微波分解釜相连，所述水合物沉积物保压转移储存釜及微波分解釜分别在釜体设有进出水管道并通过管道及三通球阀与气液收集釜相连。

技术领域

本实用新型属于非常规油气藏工程与岩土工程基础物性测量技术领域，具体涉及一种微波法快速测量保压水合物矿样芯饱和度的装置。

背景技术

随着常规油气藏可开采量的减少，非常规油气藏越来越多地受到人们的关注，而天然气水合物作为一种储碳量巨大的非常规油气藏，不可避免地已经成为人们研究的焦点。我国南海海域和青藏高原有着丰富的天然气水合物资源。2017年5月，我国南海神狐海域天然气水合物试采成功，天然气水合物开采进入新的篇章。然而含天然气水合物的沉积物结构复杂以及目前成藏机理仍存在一定问题，所以无法模拟推算储层的天然气水合物含量。而天然气水合物开采的第一步便是需要知道所开采矿井的天然气水合物的含量，即水合物饱和度。

由于海上天然气水合物取芯的难度大、成本高，转移保真水合物至陆上实验室难度大、周期长、易失真，随船快速测量含水合物沉积物中水合物饱和度的装置及方法便显得尤为重要。但现有的水合物饱和度现场测量几乎都是使用电导率法、声波法或者NMR法，这几种方法均是利用经验拟合手段反映水合物饱和度，而非真实水合物饱和度，且仪器造价高、误差大。本实用新型采用定义法测量水合物饱和度，更能准确、真实地得出沉积物中水合物的饱和度。从而为开采天然气水合物矿井提供相对准确的指导。

实用新型内容

为了克服现有测量技术手段存在的上述问题，本实用新型提供一种微波法快速测量保压水合物矿样芯饱和度的装置。该装置体积小、造价低、操作简单方便，能够适用于保压水合物矿样芯的保压连续性测试，随船现场快速测量保压水合物矿样芯饱和度，为水合物开采、勘探过程提供水合物含量的指导。采用定义法测量水合物饱和度，更能准确、真实地得出沉积物中水合物的饱和度。

本实用新型的另一目的是提供一种微波法快速测量保压水合物矿样芯饱和度的方法。

本实用新型的目的至少通过如下技术方案之一实现。

一种微波法快速测量保压水合物矿样芯饱和度的装置，包括水合物沉积物保压转移储存釜、微波分解釜、气液收集釜、第一大通径球阀和第二大通径球阀；

所述水合物沉积物保压转移储存釜的顶部连接有第一大通径球阀，底部连接有第二大通径球阀，所述第二大通径球阀与微波分解釜相连，所述水合物沉积物保压转移储存釜及微波分解釜分别在釜体设有进出水管道并通过管道及三通球阀与气液收集釜相连。

进一步地，所述水合物沉积物保压转移储存釜内设置有第一温度传感器和第一压力传感器并在釜体外部设有第一制冷片。

进一步地，所述微波分解釜釜壁上设有玻璃窗，所述玻璃窗外侧连接有微波发生装置；所述微波分解釜釜内壁为波纹结构，用于微波反射并均匀分布及减小驻波影响；所述微波分解釜与气液收集釜相连的管道外部设有第二制冷片。

进一步地，所述气液收集釜与真空泵相连，所述气液收集釜内设置有第二温度传感器和第二压力传感器。

进一步地，所述第一温度传感器、第一压力传感器、第二温度传感器和第二压力传感器分别与数据采集器相连。

进一步地，所述第一制冷片和第二制冷片均与制冷片控制器相连。

进一步地，所述微波发生装置与微波发生控制器相连。

一种微波法快速测量保压水合物矿样芯饱和度的方法，包括以下步骤：