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[发明专利]利用吸光度测量局部CO₂溶解浓度的可视化实验系统及方法-CN201810439992.6在审
发明人：滕莹;刘瑜;蒋兰兰;宋永臣;陆国欢;吕鹏飞;武博浩;王大勇 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2018-05-04 - 公布日： 2018-11-23 - 主分类号： G01N21/78 文献下载
摘要：本发明属于浓度测量领域，提供了利用吸光度测量局部CO₂溶解浓度的可视化实验系统及方法。该实验系统包括CCD相机、玻璃视窗釜、滤光片、面光源、暗箱、控温器、真空泵、注气泵、注液泵、计算机。利用CO₂注入含有酸碱指示剂的溶液后，溶液颜色发生变化进而导致溶液吸光度变化的性质，测量计算CO₂溶解浓度。本发明的实验系统可以实现实时、局部、可视化观测CO₂溶解过程，测量CO₂溶解浓度，操作简单便捷。
实验系统溶解可视化吸光度测量测量溶液吸光度酸碱指示剂玻璃视窗浓度测量溶解过程溶液颜色控温器滤光片面光源真空泵注气泵注液泵暗箱观测计算机

[发明专利]一种岩芯的旋进式声波测量船载装置-CN201810505778.6在审
发明人：赵佳飞;宋永臣;周伟华;杨磊;刘卫国;刘瑜;王大勇;张毅;杨明军;李星泊 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2018-05-24 - 公布日： 2018-11-09 - 主分类号： G01N29/04 文献下载
摘要：一种岩芯的旋进式声波测量船载装置，属于岩芯基础物性测量领域。包括计算机系统、数据采集系统、保压舱体和声波接发器；所述保压舱体内部设置通路，保压舱体上设置有安装声波接发器的具有内螺纹的通孔。本发明能够在原位条件下检测海底岩芯的基础物性，法兰结构可实现快速对接保压转移装置，实现船载条件下的岩芯声波快速扫描；本发明的聚合物套结构解决了金属绕射问题；声波接发器旋进式的独特结构解决了耐压、测量精度的问题，并且可以在岩芯转移及扫描阶段快速改变声波接发器的间距，大大提升了测量的精确性。
声波岩芯接发器保压旋进式船载装置基础物性声波测量舱体测量数据采集系统测量领域独特结构法兰结构海底岩芯聚合物套快速对接快速扫描扫描阶段原位条件转移装置内螺纹体内部计算机系统船载耐压绕射通孔金属检测

[发明专利]一种天然气水合物岩心试样保压转移式三轴装置及方法-CN201610402927.7有效
发明人： 宋永臣;李洋辉;刘卫国;杨明军;赵佳飞;刘瑜;张毅;王大勇;赵越超;蒋兰兰;凌铮;杨磊;骆汀汀 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2016-06-07 - 公布日： 2018-11-09 - 主分类号： G01N3/24 文献下载
摘要：一种天然气水合物岩心试样保压转移式三轴装置及方法，属天然气水合物基础物性测量技术领域。该装置包括岩心转移装置、三轴装置主机、围压及孔压控制系统、计算机数据采集与控制系统。使用该装置首先，岩心由储样器转移到岩心转移装置；第二，岩心转移装置与三轴装置主机对接并锁定；第三保压岩心由岩心转移装置移入三轴压力室，脱除岩心原有的塑料套筒，岩心套穿橡皮膜。水合物保压岩心转移过程全程需要压力控制与动作控制。该装置系统实现了水合物保压岩心的转移并实现了水合物原有胶结结构条件及固结条件下沉积物强度测量，从而可以获得实际储层的力学特性，对揭示水合物储层破坏机理以及评价天然气水合物开采地质风险具有极其重要意义。
一种天然气水合物岩心试样转移式三轴装置方法

[发明专利]一种海底天然气水合物岩芯船载多功能分析实验室装置-CN201810505746.6在审
发明人：赵佳飞;宋永臣;匡洋民;杨磊;刘卫国;刘瑜;王大勇;张毅;杨明军 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2018-05-24 - 公布日： 2018-11-06 - 主分类号： G01N33/22 文献下载
摘要：一种海底天然气水合物岩芯船载多功能分析实验室装置，属于海洋油气藏资源勘探技术研究领域。技术要点是：岩芯保压转移系统分析室与系统分析室组连接，系统分析室组与岩芯保压切割系统实验室连接，原位渗透率测量系统的一端与岩芯保压切割系统实验室连接、另一端与岩芯保压转移系统分析室连接，水合物岩芯地球物理化学分析实验室与岩芯保压转移系统分析室连接。有益效果是:本发明能够原位对天然气水合物沉积物岩芯进行全方面的物性参数测量，能快速便捷地获取第一手勘探地质资料，并且在模拟海洋原有储存状态下进行平面应变力学实验，对海底天然气沉积物岩芯进行强度及体积变形测量。
岩芯保压转移系统分析室沉积物海底天然气水合物实验室装置切割系统系统分析船载水合物天然气水合物物理化学分析物性参数测量海底天然气变形测量储存状态地质资料海洋油气技术研究技术要点力学实验平面应变原位渗透资源勘探率测量组连接分析勘探海洋地球

[发明专利]一种天然气水合物岩芯保真样品的船载检测方法-CN201810505748.5在审
发明人：赵佳飞;宋永臣;孙明瑞;杨磊;杨明军;刘卫国;刘瑜;王大勇;张毅;匡洋民;周伟华 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2018-05-24 - 公布日： 2018-11-06 - 主分类号： G01N33/22 文献下载
摘要：一种天然气水合物岩芯保真样品的船载检测方法，属于海洋油气藏资源勘探技术领域。技术要点是，步骤如下：判断水合物样品是否失真，若取样器压力大于10Mpa,则水合物样品保压成功；对水合物样品进行声波检测；将带压水合物样品转移至保压存储筒，保压存储筒放置于低温箱；或者将带压水合物样品转移至保压存储筒，保压存储筒放置在低温环境中快速泄压、或者将带压水合物样品转移至保压存储筒，保压存储筒在常温常压下泄压，对气、水、泥进行分离收集。有益效果是:本发明对保真状态下的天然气水合物岩芯进行检测，分析，保存等操作，获得的天然气水合物的相关物性参数具有较高的可信度，减小了水合物饱和度计算的误差以及水合物岩芯的浪费。
水合物样品保压存储筒天然气水合物岩芯保真带压船载检测水合物水合物饱和度常温常压低温环境分离收集海洋油气技术要点快速泄压声波检测物性参数资源勘探可信度低温箱取样器减小失真保存分析成功

[发明专利]一种水合物法BOG回收装置-CN201611117323.4有效
发明人： 宋永臣;杨明军;周航;高祎;赵佳飞;张毅 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2016-12-07 - 公布日： 2018-10-16 - 主分类号： F17C5/02 文献下载
摘要：一种水合物法BOG回收装置，水合物应用技术领域。BOG气体由进气系统进入反应器内，通过分散器形成微小气泡在反应器内与水结合生成水合物漂浮在液面上。而液面控制系统为反应器内提供足够的冷水保持液面保持在适当高度。使用时通过冷水槽和常温水槽对反应器内进行换水升温，促使水合物分解放气，分解气体由出气系统排出使用。液面控制系统解决了反应器内水面下降导致的水合物堵塞进气口的问题；冷水槽对反应器内的液体进行回收，循环利用，节约冷能的同时利用水合物的记忆效应加速水合物的生成，提高了经济性；常温水槽对反应器进行换水，改变反应器内的温度来控制反应器内水合物的分解。冷却系统根据情况利用LNG的余冷，提高能效性。
反应器水合物液面控制系统水槽水合物法冷水槽换水进气口应用技术领域水合物堵塞水合物分解出气系统分解气体记忆效应进气系统冷却系统微小气泡循环利用液面保持分散器放气冷能能效排出余冷漂浮分解水面回收节约

[发明专利]一种天然气水合物岩芯非保真样品的船载检测方法-CN201810505740.9在审
发明人：赵佳飞;宋永臣;孙明瑞;杨磊;杨明军;刘卫国;刘瑜;王大勇;张毅;匡洋民;周伟华 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2018-05-24 - 公布日： 2018-10-02 - 主分类号： G01D21/02 文献下载
摘要：一种天然气水合物岩芯非保真样品的船载检测方法，属于海洋油气藏资源勘探技术领域。技术要点是，判断水合物岩芯样品是否失真，若取样器压力小于10Mpa,则水合物岩芯样品保压失利；对水合物岩芯样品进行气、水、泥的分离收集，并对水合物岩芯样品进行测温；对分离收集后的气、水、泥进行检测。有益效果是:本发明所述根据非保真样品情况进行检测，对天然气水合物非保真岩芯利用电阻率法，孔隙氯离子浓度法以及气体量EOS方程计算水合物饱和度；以及分解过程中的红外测温，和分解的气、水、泥的检测获得天然气水合物非保真岩心的相关物性参数；有效地解决了只能在保证样品的情况下进行水合物饱和度计算与测量的问题，对水合物岩芯样品进行了充分的利用。
水合物岩芯样品保真天然气水合物检测岩芯水合物饱和度分离收集船载分解岩心电阻率法方程计算海洋油气红外测温技术要点物性参数资源勘探孔隙氯浓度法气体量取样器有效地保压测温离子失真测量保证

[发明专利]一种高温高压环境下测量动态接触角的实验装置-CN201610340968.8有效
发明人：陈聪;叶自强;张宁;李维仲;宋永臣 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2016-05-20 - 公布日： 2018-08-21 - 主分类号： G01N13/00 文献下载
摘要：本发明属于CO2地质封存技术领域，提供了一种高温高压环境下测量动态接触角的实验装置；该实验装置包括单开口高温高压釜、溶液搅拌器、泵、阀、岩石样品、注射针、锥面接头、加热带、基质台、紫铜垫片、密封开口环、压紧环、压紧螺栓、环形光纤照明灯、计算机、高频摄像机、温度控制器、蓝宝石视镜、特氟龙密封环、泄压阀、压力表、热电偶、微型滚动轴承、CO2气瓶、外盖、齿轮、轴、磁体和内盖。该实验装置利用小齿轮和大齿轮啮合传动，控制外磁体旋转角度，利用磁力传动驱动内磁体，微调基质台倾斜角度，精确捕捉液滴运动趋势和液滴形态，分析和测量动态接触角。
一种高温高压环境测量动态接触角实验装置

[发明专利]一种海洋天然气水合物开采地层变形实时监测装置-CN201610162314.0有效
发明人： 宋永臣;刘瑜;储佳伟;赵佳飞;刘卫国;徐晓虎;洛汀汀 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2016-03-21 - 公布日： 2018-07-24 - 主分类号： G01B21/32 文献下载
摘要：本发明提供了一种海洋天然气水合物开采地层变形实时监测装置，于海洋油气藏资源开采技术领域。该装置包括主框架、自动上浮装置、传感监测装置、北斗定位模块和电缆线。数字拖缆和由水压传感器与倾角传感器组成的传感监测装置可实现数据采集与传输的功能。底座、浮体和配重块组成的自动上浮装置实现监测装置的自动上浮和回收。北斗定位模块在拖缆意外断裂的情况下实现监测装置的回收。该监测装置可应用于深度为0‐2000m水深的海底沉积层变形监测，对沉降的测量精度为10mm，对地层倾斜的测量精度为0.02°，量程为±30°。能实时监测海底的沉降、倾斜变形，并能自动上浮，方便回收，结构简单，操作方便，可多次使用。
一种海洋天然气水合物开采地层变形实时监测装置

[发明专利]一种注生石灰和二氧化碳法的水合物开采及二氧化碳封存联合方法-CN201610859725.5有效
发明人：赵佳飞;董宏生;宋永臣;刘卫国;杨明军;刘瑜;张毅;凌铮;王大勇;薛爽 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2016-09-27 - 公布日： 2018-07-20 - 主分类号： E21B43/24 文献下载
摘要：本发明提供了一种注生石灰和二氧化碳法的水合物开采及二氧化碳封存联合方法。选取水合物赋存区域为目标靶区，进行生石灰及二氧化碳注入井和产气井钻井；从生石灰及二氧化碳注入井向水合物层注入生石灰形成生石灰充填区；在生石灰与水合物层中的水完全反应后，从生石灰及二氧化碳注入井注入二氧化碳；控制产气井出口压力，使产气压力大于水合物层温度对应的二氧化碳水合物相平衡压力，小于水合物层温度对应的甲烷水合物相平衡压力；在产气井井口收集甲烷气体。本发明实现了水合物的安全高效开采，有效的解决了天然气水合物开采过程中水合物层强度降低、地层失稳等环境问题，达到了封存二氧化碳，减轻温室效应的目的。
一种生石灰二氧化碳水合物开采封存联合方法

[发明专利]一种结合注热的水流侵蚀法海洋天然气水合物开采方法-CN201711313370.0在审
发明人： 宋永臣;杨明军;孙慧茹;李洋辉;赵佳飞;刘瑜;赵越超 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2017-12-12 - 公布日： 2018-05-29 - 主分类号： E21B43/01 文献下载
摘要：本发明提供了一种结合注热的水流侵蚀法海洋天然气水合物开采方法，属于海洋天然气水合物开采技术领域。首先在天然气水合物开采区域钻两开发井至天然气水合物储层内部，利用注水泵将海洋水注入到第一口开发井中对储层进行加热，使部分天然气水合物分解生成CH₄，打开空隙通道，提高开采井周围渗透率，再通过控制天然气收集井的天然气收集速度控制两开采井间的压力差，利用压力差控制海洋水在储层内部的稳定流动，运用水流动过程中的驱替作用促进水合物持续逐步分解。本方法易于实现，效率较高且成本较低，可以用来天然气水合物工业化的大规模开采。
天然气水合物开采海洋天然气水合物水流侵蚀开采井压力差水合物天然气水合物分解天然气大规模开采空隙通道速度控制稳定流动渗透率收集井水流动注水泵井中加热分解开发

[发明专利]一种连续式气体水合物收集转移装置-CN201711309562.4在审
发明人： 宋永臣;田梦茹;杨明军;凌铮;刘卫国;李洋辉;蒋兰兰 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2017-12-11 - 公布日： 2018-05-18 - 主分类号： B01J10/00 文献下载
摘要：本发明属于水合物应用技术领域，提供了一种连续式气体水合物收集转移装置。该生产装置包括反应釜、收集运输装置、低温液体补充装置和控制装置。该装置结合机械设计原理，能够实现工业化生产的水合物收集运输。液位传感器判断水合物的生成情况，通过工控机控制分离筛的转动，将生成的水合物及时地从液体中分离出来，再通过水平传送带将水合物传送到收集箱中储存起来。不仅能够提高了装置的效率，同时及时收集水合物，提高了水合物的质量。
一种连续气体水合物收集转移装置

[发明专利]一种用于X射线CT设备观测水合物生成与分解特性的低温高压控制装置-CN201610017946.8有效
发明人：王斌;宋永臣;赵佳飞;刘卫国;杨明军;张毅;凌铮;李洋辉 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2016-01-12 - 公布日： 2018-04-10 - 主分类号： G01N23/046 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于X射线CT设备观测水合物生成与分解特性的低温高压控制装置，属于油气开采科研仪器领域。反应釜设计压力为0‑10MPa，设计温度为268‑288K，满足水合物生成并稳定存在的温度压力条件。半导体制冷元件通过上下两端对反应釜进行控温，无噪声，作用速度快，可靠性高，操作方便。反应釜由内外两管件组成，内管采用钛合金材质，主要用于导热，外管采用聚酰亚胺材质，属于低导热材料，主要用于保温保压，这一特性将导热和保温保压分别控制，在工程上更容易实现。该套装置可放置于CT设备的载物台，并原位生成水合物，通过CT设备的三维成像，能够可视化研究水合物的生成与分解特性。
一种用于射线 ct 设备观测水合物生成分解特性低温高压控制装置

[发明专利]一种针对水流侵蚀法水合物开采储层的CO2分层埋存方法-CN201711312980.9在审
发明人： 宋永臣;杨明军;陈兵兵;王大勇;蒋兰兰;刘瑜;凌铮 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2017-12-12 - 公布日： 2018-03-27 - 主分类号： E21B43/01 文献下载
摘要：本发明属于海洋天然气水合物开采技术领域和CO2地址埋存技术领域，涉及一种针对水流侵蚀法水合物开采储层的CO2分层埋存方法。钻取三口开采井，并在相邻井之间分层钻取多个水流动通道；改变两侧开采井与中间开采井的压力差，控制海水在水流动通道中低速流动，使水流通道周边部分水合物发生分解；当中间开采井出口稳定收集到一定量水合物后，将海水的流动速度提升并稳定至较高流速，实现水合物的储层快速分解；当天然气排出收集通道出口无法收集到CH4气体或者收集的CH4量很少时，通过两侧开采井向储层注入CO2乳液，并使CO2水合物充分、完全的填充开采后的储层。本发明易于实现，有利于实现水合物的高效开采以及CO2的安全封存。
一种针对水流侵蚀水合物开采 co2 分层方法

[发明专利]一种结合降压的水流侵蚀法海洋天然气水合物开采方法-CN201711312131.3在审
发明人： 宋永臣;陈兵兵;杨明军;刘卫国;赵佳飞;张毅;赵越超 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2017-12-12 - 公布日： 2018-03-23 - 主分类号： E21B43/01 文献下载
摘要：本发明属于海洋天然气水合物开采及海水淡化技术领域，涉及一种结合降压的水流侵蚀法海洋天然气水合物开采方法。本发明基于水流动对水合物稳定存在的影响，利用水流动过程中引起的水合物相与环境水相之间的化学势差所导致的水合物的分解，以及水流动速度对水合物分解速度快慢的影响，结合降压开采方法，提供了一种结合降压的水流侵蚀法海洋天然气水合物开采技术。本方法首先通过降压开采实现储层水合物的初步部分分解，提高储层周边地区渗透率，并通过分解气控制储层压差实现水合物开采过程的持续水流动，并通过控制水流动速度，实现水合物的逐步稳定高效分解。本方法易于实现，有利于实现水合物的大规模商业化开采。
一种结合降压水流侵蚀法海天然气水合物开采方法