[发明专利]一种海底有上覆致密盖层水合物开采诱发灾害实验模拟研究装置与实验方法

摘要

本发明涉及一种海底有上覆致密盖层水合物开采诱发灾害实验模拟研究装置与实验方法，包括大气‑深水‑地层自然环境可视化模拟系统、天然气水合物注采模拟系统、温度控制系统、压力控制系统、数据采集系统和影像采集系统；本发明设计合理、功能完善且操作简便，借助本发明提供的实验方法，可以对海底有上覆致密盖层水合物开采诱发灾害进行有效的模拟操作，通过相应温度、压力以及气体浓度传感器对模拟过程中的相关数据进行实时监控，利用摄影装置对模拟过程进行全程图像采集。对海底天然气水合物安全高效的开发具有一定的指导价值，对由此造成的地质环境灾害的触发机制的认识与研究具有重要意义，具有广泛的推广应用前景。

主权项

1.一种海底有上覆致密盖层水合物开采诱发灾害实验模拟研究装置，包括大气‑深水‑地层自然环境可视化模拟系统、天然气水合物注采模拟系统、温度控制系统、压力控制系统、数据采集系统和影像采集系统；天然气水合物注采模拟系统与大气‑深水‑地层自然环境可视化模拟系统内部连接，用于向大气‑深水‑地层自然环境可视化模拟系统注入热流体并收集排出气体，实现模拟水合物储层的注热流体开发；温度控制系统与大气‑深水‑地层自然环境可视化模拟系统外表面连接，用于控制和调节大气‑深水‑地层自然环境可视化模拟系统的实验温度；压力控制系统与大气‑深水‑地层自然环境可视化模拟系统内部连接，用于控制和调节大气‑深水‑地层自然环境可视化模拟系统的实验压力；数据采集系统与大气‑深水‑地层自然环境可视化模拟系统连接，用于获取实验过程中的实验数据，并将实验数据传输给计算机，由计算机进行实验数据的分析计算；影像采集系统用于捕捉大气‑深水‑地层自然环境可视化模拟系统的实验图像，并将试验图像传输给计算机，由计算机进行实验图像的分析计算；其中，大气‑深水‑地层自然环境可视化模拟系统包括高压反应釜外壳、上循环水管道、下循环水管道、保温层、刚性薄板以及模拟对象；上循环水管道和下循环水管道分别环绕在高压反应釜外壳外表面的上半部分和下半部分，再由保温层包裹，模拟对象置于高压反应釜外壳内；所述模拟对象包括气体、水、砂土和模拟水合物，在高压反应釜外壳内由上而下形成气体层、水层、砂土层和模拟水合物层，刚性薄板置于砂土层和模拟水合物层之间。