[发明专利]一种天然气水合物可视化反应容器

说明书

本发明公开了一种天然气水合物可视化反应容器，涉及天然气水合物反应容器技术领域，包括：可视内管；套管，包覆于可视内管的外侧，套管将可视内管封堵使得可视内管内部形成封闭的反应腔，套管上开设有观察窗；测试装置，贯穿可视内管和套管的侧壁并与可视内管和套管密封连接；摄像装置，可移动地设置于套管的外侧，摄像装置能够透过观察窗拍摄可视内管内部的影像；该反应容器采用可视内管保证其可视性，在可视内管的外侧包覆套管，对该反应容器的耐压能力进行加强，并且具有摄像装置，能够拍摄可视内管内部影像，方便记录反应腔内的反应过程。

技术领域

本发明属于天然气水合物反应容器技术领域，更具体地，涉及一种天然气水合物可视化反应容器。

背景技术

天然气水合物是一种由水和天然气(甲烷为主)分子在低温高压环境下形成的固态化合物。目前，天然气水合物作为未来较理想的战略替代能源，已经成为当代地球科学和能源工业发展的一大热点。目前，美国、日本、中国等国家已经相继开展了天然气水合物的试采试验并取得了一系列成果。

水合物合成及分解实验系统主要由高压系统、冷却系统、检测系统及其他辅助设备组成。高压系统主要包括反应釜、高压供水供气系统、配气瓶等；冷却系统由冷却机、防冻液和温度控制系统组成；检测技术主要包括直接观察法、光学检测法、超声检测法、电学检测法、CT检测法、核磁共振成像技术等。

申请号为CN200510094456.X的专利文件《天然气水合物模拟合成与分解成套设备系统及反应釜》公开了一种海底天然气水合物模拟合成与分解成套设备系统，同时还涉及该海底天然气水合物模拟合成与分解成套设备系统中的反应釜，该系统的核心部件反应釜能承受3000米水深的压力和温度、可视化程度高、容积较大，同时系统造价相对较低、监控手段充分、增压和保压快速方便，该设备系统对海水中和真实海底泥沙中天然气水合物的形成和分解均能进行模拟合成与分解分析，对海底天然气水合物的储量、勘探起重要的指导作用；本发明的成套设备系统反应釜为高压可视化反应釜，高压可视化反应釜为用钛合金整锻件内部挖空的方式加工成的球形反应釜，釜底为平台结构，在反应釜球体的赤道位置开设4个管状视镜孔并分别安装管状视镜，各孔的位置间隔90°，反应釜球体的顶端还开有1个管状视镜孔并安装管状视镜，管状视镜的筒节与反应釜体为一体化结构。

申请号为201510746004.9的专利文件《一种天然气水合物合成与分解多参数测试装置》公开的测试装置包括高压反应系统、低温冷却系统、参数测试系统和数据采集系统；高压反应系统包括反应夹持器、抽真空系统、天然气供给系统、盐水供给系统、可视化系统和出入口计量室。该设备不仅能模拟天然气水合物的合成与分解，还能测试天然气水合物声波、电阻、力学、合成速度、分解气体量、孔隙度、渗透率、热导率等多种参数，其中力学参数不仅仅是由声波测试值计算得到的动态杨氏模量和泊松比，还包括直接测量得到其静态值及水合物的抗压强度；该装置还能实现可视化和快速取心的功能。

申请号为201910494522.4的专利文件《天然气水合物原位模拟和压模成型一体化系统及方法》公开的系统包括全透明蓝宝石反应釜，反应釜、压模仓置于恒温室内，压模仓外壁安装控温夹套，控温夹套上安装仓体温度传感器；配有电动搅拌器的反应釜上安装釜体压力传感器和上、下温度传感器；反应釜外的相对两侧设有冷光源、高速相机；压模仓包括柱状仓体，仓体一端口安装密封盖，仓体另一端口活动安装活塞，仓体与密封盖、活塞一起形成密封腔体，活塞伸出仓体的端部与驱动电机连接，密封盖与反应釜之间连接有连通釜体内腔与密封腔体的管道且管道上安装开关控制阀。本发明实现了对天然气水合物合成与分解的原位模拟和可视化监测，并可实现对原位模拟的天然气水合物样品的制备。

申请号为201521113108.8的专利文件《一种高压有机玻璃反应釜》提供了一种高压有机玻璃反应釜，包括筒体、通过螺纹连接在所述筒体上下两端的端盖，所述筒体为有机玻璃筒体，所述端盖包括一体设置的圆形平盖及平盖封头，所述端盖为不锈钢端盖，所述筒体与所述端盖连接处螺纹的高度均设置为30mm，本实用新型提供的这种高压有机玻璃反应釜，可用于天然气水合物合成与分解实验研究，为天然气水合物的合成与分解提供一种可视化实验装置。