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[发明专利]一种原位燃烧法天然气水合物开采方法与装置-CN201510938910.9在审
发明人： 宋永臣;杨明军;陈兵兵;刘卫国;李洋辉;王朋飞 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2015-12-15 - 公布日： 2016-05-04 - 主分类号： E21B43/243 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，提供了一种原位燃烧法天然气水合物开采方法与装置。该装置包括氧气注入系统、检测与反馈系统、氧气回收与循环利用系统和天然气收集系统。本发明针对目前天然气水合物开采技术的不足，结合降压法和热激法，提供了一种原位燃烧法天然气水合物开采方法与装置。本方法通过先降压使部分天然气水合物先分解成CH₄，通过特制的组合管道注入氧气，进行多点点燃，利用燃烧释放的热量，促使天然气水合物的分解。本方法易于实现，加热范围大，效率较高，且可以用于天然气水合物工业化的大规模开采。
一种原位燃烧天然气水合物开采方法装置

[发明专利]一种基于CT图像的渗透率预测方法-CN201510880934.3在审
发明人： 宋永臣;吕鹏飞;刘瑜;蒋兰兰;滕莹;武博浩;陆国欢;王梦婷 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2015-12-03 - 公布日： 2016-04-20 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明属于石油、地质科学技术领域，提供了一种基于CT图像的渗透率预测方法。CT扫描：利用工业X射线CT对实际岩石样品进行扫描，得到实际岩石样品的数字岩芯图像并对图像进行裁剪；将数字岩芯图像二值化，得到数字岩芯图像的骨架和孔隙；确定数字岩芯图像的表征单元体积；渗流模拟：绝对渗透率值和相对渗透率值即为实际岩石渗透率的预测值。本发明的渗透率预测方法过程简单，很容易实现不同地质条件下岩石渗透率的多次测量。测量方法可对具有各向异性的岩石的渗透率进行准确预测。测量结果可以直接作为数值模拟的输入参数，测量方法适用于任何气‐液‐固或液‐液‐固三相或多相体系的岩石渗透率预测。本发明也可推广到岩石其它物性的预测。
一种基于 ct 图像渗透预测方法

[发明专利]一种利用废塑料热转化制取富氢合成气的装置及工艺-CN201510932945.1在审
发明人：豆斌林;宋永臣;蒋博;王凯强;杨明军;张川 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2015-12-14 - 公布日： 2016-04-06 - 主分类号： C10J3/20 文献下载
摘要：一种利用废塑料热转化制取富氢合成气的装置及工艺，该装置包括废塑料水平管式炉蒸汽热解部分、高温水蒸气气化部分、旋风分离除尘器部分和高温熔融部分。本发明首先将废塑料热解，产生热解混合气体和固体残渣；热解混合气体进行CO₂吸附强化水蒸气气化转变为富氢合成气；固体残渣在熔池1400-1600℃高温处理，高温处理燃尽可燃成分，也起到彻底毁毒的效果；最后从熔池中排出的残渣作为建筑材料，安全使用，整个处置过程不产生二次污染，是废塑料极为彻底的环境友好能源转化处理技术。
一种利用塑料转化制取合成气装置工艺

[发明专利]一种天然气水合物储层-结构物相互作用的计算预测方法-CN201510655028.3在审
发明人： 宋永臣;邹德高;徐斌;刘京茂;李洋辉;刘卫国;赵佳飞;刘瑜 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2015-10-12 - 公布日： 2016-01-06 - 主分类号： G01N33/00 文献下载
摘要：一种天然气水合物储层-结构物相互作用的计算预测方法，包括水合物参数标定模块、可视化前后处理模块以及求解模块。该方法包括：利用水合物参数标定模块确定水合物本构模型并标定本构参数；利用前后处理模块建立水合物储层-结构物有限元计算模型；利用求解模块计算在水合物不发生分解时水合物储层及结构物在自重作用下的初始应力、应变，进而结构物在受外荷载时模型应力应变；利用自主开发的大型有限元静力、动力计算软件GEODYNA结合应力释放法，计算水合物分解后水合物、土以及结构物应力、变形随时间变化规律，为水合物开采提供风险评估和预测并为施工指导。
一种天然气水合物结构相互作用计算预测方法

[发明专利]一种利用水合物封闭的二氧化碳海底咸水层封存方法-CN201510158554.9在审
发明人：刘瑜;吕鹏飞;宋永臣;赵佳飞;蒋兰兰;张毅;王大勇;杨明军;赵越超 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2015-04-03 - 公布日： 2015-09-16 - 主分类号： C01B31/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种利用水合物封闭的二氧化碳海底咸水层封存方法，属于温室气体减排技术领域。通过注入设备向海底咸水层注入二氧化碳，注入的二氧化碳在浮力的作用下移动到咸水层上层，在盖层的封闭作用下形成二氧化碳聚集带，小部分二氧化碳通过盖层的地质裂缝逃逸到海洋沉积层中，在地层压力和温度的作用下与沉积层中的水结合形成二氧化碳水合物，在沉积层中形成水合物层从而阻止二氧化碳的进一步逃逸，极小部分泄漏到深海海水中的二氧化碳被溶解实现完全封存。采用该方法通过选择合适水深的海洋沉积层控制二氧化碳水合物的生成条件，可以使泄漏到沉积层的二氧化碳形成水合物封闭，从而实现二氧化碳的安全封存。
一种利用水合物封闭二氧化碳海底咸水封存方法

[发明专利]一种重油残渣炉内喷钙循环流化床燃烧气化CO₂原位吸附强化水汽变换制氢的工艺-CN201510182373.X有效
发明人：豆斌林;宋永臣;蒋博;张川;杨明军;王凯强 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2015-04-17 - 公布日： 2015-09-02 - 主分类号： C01B3/32 文献下载
摘要：一种重油残渣炉内喷钙循环流化床燃烧气化CO₂原位吸附强化水汽变换制氢的工艺，通过发明逐渐扩大炉膛的圆锥形循环流化床，使重油残渣在循环流化床低部进行部分空气燃烧，放出热量供大部分重油残渣原料进行水蒸气气化，在炉内喷入石灰石脱硫剂进行循环流化床炉内脱硫，循环流化床产生的合成气，进入移动床反应器，进行CO₂原位吸附强化水汽变换反应制氢，吸附强化水汽变换设置水汽变换移动床反应器和再生器，使NiO/AI₂O₃催化剂和吸附CO₂的CaO吸附剂连续同时移动、反应和再生。通过连续催化水汽变换与CO₂原位吸附分离的过程的耦合及其热质传递的强化水汽变换，能使来自于循环流化床的合成气在450～600℃连续制取高纯度氢气产品。
一种重油残渣炉内喷钙循环流化床燃烧气化 co sub 原位吸附强化水汽变换

[发明专利]一种基于二氧化碳水合物法的分层式海水淡化装置-CN201510002889.1有效
发明人： 宋永臣;杨明军;郑嘉男;刘瑜;赵越超;蒋兰兰 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2015-08-02 - 公布日： 2015-07-29 - 主分类号： C02F1/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于二氧化碳水合物法的分层式海水淡化装置，属于水合物应用技术领域。水合物反应器内部合理布置多孔介质，水合物生成条件为气过饱和，分解条件主要是降压分解，智能排水部分根据流量和盐度自动调节阀门开度和流向。本发明实现二氧化碳的循环使用，满足大规模资源化利用二氧化碳的需要；采用两级换热器预冷，减少冷量损耗，提高能量利用率；水合物生成过程通过气体鼓泡法提高反应速率，恒压进气保证较高水合物产量；排放物为常温浓缩后海水，对环境无污染；淡水自动检测分离，各部分间歇式周期性工作，优化运行成本，实现大规模连续生产。系统结构合理，功能集中紧凑，满足工业生产要求，运行过程稳定可靠，成本低廉，节能环保。
一种基于二氧化碳水合物分层海水淡化装置

[实用新型]微米级冰颗粒制备装置-CN201520103542.1有效
发明人：李清平;宋永臣;刘卫国;赵佳飞;王世圣;杨明军;张炜;李家钢 -专利权人：中国海洋石油总公司;中海油研究总院;大连理工大学
申请日： 2015-02-12 - 公布日： 2015-07-22 - 主分类号： F25C1/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种微米级冰颗粒制备装置，其特征在于：它包括进水管路、雾化喷嘴、冰颗粒生成室、进气管路和氮气喷嘴；所述进水管路出口端连接所述雾化喷嘴，所述雾化喷嘴设置在所述冰颗粒生成室上方内侧；所述进气管路出口端连接所述氮气喷嘴，所述氮气喷嘴设置在所述冰颗粒生成室下方内侧，且所述氮气喷嘴与所述雾化喷嘴位于同一直线上，两喷嘴的喷口方向相对设置。本实用新型能精确控制水形成喷雾的粒径大小，保证生成冰的纯度，已达到实验要求，可以广泛在冰生成水合物实验中应用。
微米颗粒制备装置

[实用新型]深水天然气水合物沉积物动力特性分析用的动三轴试验仪-CN201520103572.2有效
发明人：李清平;宋永臣;刘卫国;张炜;赵佳飞;王世圣;杨明军;姚海元;程兵;李洋辉 -专利权人：中国海洋石油总公司;中海油研究总院;大连理工大学
申请日： 2015-02-12 - 公布日： 2015-06-10 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种深水天然气水合物沉积物动力特性分析用的动三轴试验仪，它包括加载框架，加载框架上端外侧设置有用于提升压力室筒罩的提升油缸，内侧设置有负荷传感器；下端设置有通过伺服阀连接动态伺服油源系统的加载油缸；加载油缸上部设置有底座，底座内设置有压力室进出油孔、冷却循环液进出孔；底座上通过密封环、卡环和卡环固定套密封连接压力室筒罩，形成压力室；底座中间位置处设置有下压垫，下压垫顶部通过下渗流垫与试样一端连接；试样另一端通过上渗流垫与上压垫一端连接，上压垫另一端与活塞端面连接，活塞顶部与负荷传感器对应设置；试样中部设置有换热器，换热器通过底座内的冷却循环液进出孔与设置在动三轴试验仪外部的恒温槽连接。
深水天然气水合物沉积物动力特性分析动三轴试验

[实用新型]一种高饱和度甲烷水合物沉积物试样的生成装置-CN201520103244.2有效
发明人：李清平;宋永臣;刘卫国;张炜;姚海元;赵佳飞;王世圣;朱一铭;庞维新;程兵 -专利权人：中国海洋石油总公司;中海油研究总院;大连理工大学
申请日： 2015-02-12 - 公布日： 2015-06-10 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种高饱和度甲烷水合物沉积物试样的生成装置，其包括模具，模具内部具有设置活塞用的空腔，活塞底部与空腔形成用于生成沉积物试样的容纳区；模具空腔内设置有热电偶，热电偶将检测到的温度信息经数据采集系统传输至计算机控制系统；模具外部依次设置有夹持器和换热器，模具、活塞、夹持器和换热器形成反应釜主体；反应釜主体底部设置有储气罐回路、甲烷气体充气回路、抽真空回路和压力检测回路，甲烷气体充气回路与储气罐回路、抽真空回路并联后，经压力检测回路与模具空腔底部连通；活塞的排气孔通过连接管路并联连接尾气收集回路、排气管路和尾气压力控制管路。本实用新型可以广泛在天然气水合物基础物性测量领域中应用。
一种饱和度甲烷水合物沉积物试样生成装置

[发明专利]深水天然气水合物沉积物动力特性分析用的动三轴试验仪-CN201510075840.9在审
发明人：李清平;宋永臣;刘卫国;张炜;赵佳飞;王世圣;杨明军;姚海元;程兵;李洋辉 -专利权人：中国海洋石油总公司;中海油研究总院;大连理工大学
申请日： 2015-02-12 - 公布日： 2015-05-27 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明涉及一种深水天然气水合物沉积物动力特性分析用的动三轴试验仪，它包括加载框架，加载框架上端外侧设置有用于提升压力室筒罩的提升油缸，内侧设置有负荷传感器；下端设置有通过伺服阀连接动态伺服油源系统的加载油缸；加载油缸上部设置有底座，底座内设置有压力室进出油孔、冷却循环液进出孔；底座上通过密封环、卡环和卡环固定套密封连接压力室筒罩，形成压力室；底座中间位置处设置有下压垫，下压垫顶部通过下渗流垫与试样一端连接；试样另一端通过上渗流垫与上压垫一端连接，上压垫另一端与活塞端面连接，活塞顶部与负荷传感器对应设置；试样中部设置有换热器，换热器通过底座内的冷却循环液进出孔与设置在动三轴试验仪外部的恒温槽连接。
深水天然气水合物沉积物动力特性分析动三轴试验

[发明专利]一种微米级冰颗粒制备装置-CN201510075839.6在审
发明人：李清平;宋永臣;刘卫国;赵佳飞;王世圣;杨明军;张炜;李家钢 -专利权人：中国海洋石油总公司;中海油研究总院;大连理工大学
申请日： 2015-02-12 - 公布日： 2015-05-27 - 主分类号： F25C1/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种微米级冰颗粒制备装置，其特征在于：它包括进水管路、雾化喷嘴、冰颗粒生成室、进气管路和氮气喷嘴；所述进水管路出口端连接所述雾化喷嘴，所述雾化喷嘴设置在所述冰颗粒生成室上方内侧；所述进气管路出口端连接所述氮气喷嘴，所述氮气喷嘴设置在所述冰颗粒生成室下方内侧，且所述氮气喷嘴与所述雾化喷嘴位于同一直线上，两喷嘴的喷口方向相对设置。本发明能精确控制水形成喷雾的粒径大小，保证生成冰的纯度，已达到实验要求，可以广泛在冰生成水合物实验中应用。
一种微米颗粒制备装置

[发明专利]一种气体水合物法污水处理系统-CN201510001739.9在审
发明人：赵佳飞;董宏生;宋永臣;杨明军;刘卫国;刘瑜;王大勇;张毅;李洋辉 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2015-01-04 - 公布日： 2015-05-06 - 主分类号： C02F9/04 文献下载
摘要：一种气体水合物法污水处理系统,属于环境科学与工程领域。本发明包括两级处理设施，包括一级处理水合剂-污水输送单元、一级处理水合物生成分解单元、二级处理水合剂-污水输送单元、二级处理水合物生成分解单元。一级处理的水合物分解水作为二级处理的原料，通过两级处理，提高了污染物去除效率。本发明适用于生活污水和工业废水的大规模处理，可以同时有效去除无机污染物和有机污染物，水合剂循环利用降低了运行成本，喷淋装置和搅拌器的设置强化了水合物生成过程的传热传质，加快了水合物生长速率。该系统和方法结构合理紧凑，满足工业生产要求，运行过程稳定可靠，成本低廉，节能环保。
一种气体水合物污水处理系统

[发明专利]一种保真天然气水合物岩芯的快速检测装置及方法-CN201410742597.7在审
发明人： 宋永臣;赵佳飞;王超杰;刘卫国;杨明军;刘瑜;王大勇;张毅;李洋辉;李彤彤 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2014-12-08 - 公布日： 2015-03-25 - 主分类号： G01N29/07 文献下载
摘要：本发明公开了一种针对保真天然气水合物岩芯的快速检测装置及方法，快速检测装置包括声波检测主装置、介质压力平衡系统、声波发生器、A/D转换器、示波器、计算机、球阀、机械手；最大工作压力，20MPa；工作温度，0℃～常温；控制精度，±0.1℃，±0.1Mpa；识别精度，100微米。在实地勘探天然气水合物过程中，该方法能实现岩芯的快速检测判断天然气水合物存在与否，相较于电阻率法测量天然气水合物岩芯准确度高，后期实验分析的结果有较高的可靠性。
一种保真天然气水合物快速检测装置方法

[发明专利]一种高压低温导热系数、传热系数的原位测试方法-CN201410617225.1有效
发明人： 宋永臣;程传晓;赵佳飞;王斌;杨磊;朱自浩 -专利权人：大连理工大学
申请日： 2014-11-04 - 公布日： 2015-03-25 - 主分类号： G01N25/20 文献下载
摘要：一种高压低温导热系数、传热系数的原位测试方法，是基于点热源热敏电阻法测量介质导热系数和传热系数。通过给热敏电阻确定功率，根据热敏电阻的电阻反馈和温度衰减数据，利用计算模型获取测量介质的导热系数和传热系数。本方法首先对热敏电阻测量模型的参数进行校正；利用反应釜下部活塞缓慢挤压待测介质，统一待测物样的标准；充入反应气体并将压力和温度控制在目标范围内；通过电源输入控制系统对热敏电阻输入确定的功率值，利用数据采集装置采集热敏电阻的阻值和温度值，最终利用计算模型获取导热系数和传热系数。本发明的设计可以满足不同介质高压低温下原位合成,并实现多相态物质不同空间、不同时间的导热系数、传热系数原位测量。
一种高压低温导热系数传热系数原位测试方法