[发明专利]一种天然气水合物快速合成方法及设备

权利要求书

1.一种天然气水合物快速合成方法，其特征在于，所述合成方法包括以下步骤：

确定待开发研究储层的物质构成及物性特征，并预备好对应的组成材料和合成材料；

将预备好的组成材料加入反应装置内，并按设定要求进行处理形成储层沉积物骨架；

将用于合成反应的合成材料按照设定要求加入反应装置内，并调整反应装置内各项参数；

静置一段时间，反应装置内的合成材料快速进行合成反应并生成天然气水合物；

待反应完成，反应装置内快速合成的天然气水合物赋存在储层沉积物骨架中形成模拟天然气水合物储层。

2.如权利要求1所述的天然气水合物快速合成方法，其特征在于，所述步骤确定待开发研究储层的物质构成及物性特征，并预备好对应的组成材料和合成材料具体包括：

确定储层沉积物骨架的设定外观体积，确定构成模拟天然气水合物储层的组成材料和合成材料的类型、比例和密度，确定模拟天然气水合物储层的设定孔隙度，确定模拟天然气水合物储层赋存的天然气水合物的饱和度；

根据上述条件计算出合成反应所需沉积物总用量、液体总用量、以及气体总用量。

3.如权利要求2所述的天然气水合物快速合成方法，其特征在于，所述步骤将预备好的组成材料加入反应装置内，并按设定要求进行处理形成储层沉积物骨架，具体包括：

将预备好的组成材料均分，再将均分后的组成材料分多次平铺于反应装置内形成储层沉积物骨架；

其中，每次加入组成材料后均施加适应的压力进行均匀压缩，待所有组成材料全部加入完毕进行整体压缩，最终形成储层沉积物骨架且储层沉积物骨架的外观体积达到设定要求。

4.如权利要求3所述的天然气水合物快速合成方法，其特征在于，所述步骤将用于合成反应的合成材料按照设定要求加入反应装置内，并调整反应装置内各项参数具体包括：

通过排出装置抽取反应装置内的滞留气体，使得反应装置内部处于真空状态；

通过注液装置从反应装置的上方注入液体，当注入液体达到设定要求时，切换注液方向，从反应装置的下方注入液体直至注液量满足液体总用量；

通过注气装置向反应装置的上方注入气体，当注入气体达到设定要求时，切换注气方向，从反应装置的下方注入气体直至反应装置内压力达到设定压力则停止注气；

通过温控装置调整反应装置内的温度至设定温度。

5.如权利要求4所述的天然气水合物快速合成方法，其特征在于，所述步骤静置一段时间，反应装置内的合成材料快速进行合成反应并生成天然气水合物还包括：

判断反应装置在合成反应过程中的内部压强，若内部压强下降至不再变化时，则通过注气装置继续注入气体，重复操作直至气体总用量全部反应完毕。

6.一种天然气水合物快速合成设备，其特征在于，上述权利要求1至5所述的任一项天然气水合物快速合成方法基于所述合成设备运行，所述合成设备包括反应装置(10)、温控装置(20)、排出装置(30)、轴压装置(40)、注液装置(50)和注气装置(60)；

反应装置(10)，所述反应装置(10)用于储层沉积物骨架的制备和放置、以及用于提供天然气水合物合成反应的环境；

温控装置(20)，所述温控装置(20)用于调整所述反应装置(10)内部的温度；

排出装置(30)，所述排出装置(30)用于促使所述反应装置(10)内部处于真空状态；

轴压装置(40)，所述轴压装置(40)用于压缩储层沉积物骨架、以及提供合成反应所需地层应力；

注液装置(50)，所述注液装置(50)用于提供合成反应所需的液体；

注气装置(60)，所述注气装置(60)用于提供合成反应所需的气体。