[发明专利]一种海洋天然气水合物快速取样系统及方法

说明书

本发明公开了一种海洋天然气水合物快速取样系统，包括双壁钻杆和依次通过管路连通的分离器、钻井液固控池、第一循环泵、换热装置、钻井液储存池、第二循环泵，第二循环泵的出水口与双壁钻杆的环空的顶部连通，双壁探杆的中间通道的顶部出料口与分离器的进料口连通，环空的底部通过通孔与中间通道的底部连通，通孔倾斜设置，且通孔靠近环空的一端低于通孔靠近中间通道的一端，双壁钻杆的底端安装有钻头；分离器用于分离海洋天然气水合物和钻井液，钻井液固控池用于清除钻井液中的固相颗粒，换热装置用于冷却钻井液。本发明的海洋天然气水合物快速取样系统及方法提高了海洋天然气水合物取样的效率和岩心质量。

技术领域

本发明涉及海洋油气藏资源勘探技术领域，特别是涉及一种海洋天然气水合物快速取样系统及方法。

背景技术

天然气水合物是天然气和水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，主要存在于水深超过300m，深层水温大约2℃的海洋沉积物底下。为实现天然气水合物的商业化开采，首先需要对天然气水合物存在区域进行寻找，天然气水合物的探测是以海底地震勘探的方法为基础，画出海底地质结构图，确定天然气水合物反射层，从而找到天然气水合物存在区域。这种方法是目前用的比较成熟、有效的，但为了获取更加准确的水合物地层信息，需要进一步通过钻探取样来进行分析测试。

目前天然气水合物取样方法的研究主要是以保压取心为主，但是存在取心钻具结构复杂，工序繁多，取样速度慢等问题；还有一种取样方法如公布号为CN107631899B的专利所示，能够实现连续取心，但是主要通过高压低温水射流的方法来实现钻进，岩心破碎比较严重，扰乱了原有的岩心结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种海洋天然气水合物快速取样系统及方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高海洋天然气水合物取样的效率和岩心质量。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种海洋天然气水合物快速取样系统，包括双壁钻杆和依次通过管路连通的分离器、钻井液固控池、第一循环泵、换热装置、钻井液储存池、第二循环泵，所述第二循环泵的出水口与所述双壁钻杆的环空的顶部连通，所述双壁探杆的中间通道的顶部出料口与所述分离器的进料口连通，所述环空的底部通过通孔与所述中间通道的底部连通，所述通孔倾斜设置，且所述通孔靠近所述环空的一端低于所述通孔靠近所述中间通道的一端，所述双壁钻杆的底端安装有钻头；所述分离器用于分离海洋天然气水合物和钻井液，所述钻井液固控池用于清除所述钻井液中的固相颗粒，所述换热装置用于冷却所述钻井液。

优选的，所述通孔为至少一个。

优选的，所述分离器分离出的气体聚集在所述分离器的上部，所述分离器上部的出气口与录井装置的进气口连通。

优选的，还包括载冷剂循环泵和制冷机组，所述换热装置采用换热器；所述载冷剂循环泵的进料口与所述换热器的冷媒出口连通，所述载冷剂循环泵的出料口与所述制冷机组的进料口连通，所述制冷机组的出料口与所述换热器的冷媒入口连通；所述第一循环泵的出液口与所述换热器的热媒入口连通，所述换热器的热媒出口与所述钻井液储存池的入液口连通。

优选的，所述海洋天然气水合物快速取样系统整体设置在钻探船上。

优选的，在所述钻探船上设置有用于驱动所述双壁钻杆转动的动力头。

优选的，所述分离器与所述双壁钻杆之间的连接管、所述第二循环泵与所述双壁钻杆之间的连接管分别与所述双壁钻杆转动密封连接。