[发明专利]一种水合物环境模拟装置

摘要

本发明公开一种水合物环境模拟装置，包括放置样品的负压样品腔，对样品进行加热的稳态测量装置，测量各实验过程参数的参数测量系统，控制实验过程的数据采集处理单元。本发明能够全方位模拟天然气水合物开发，研究减压和热采条件下水合物地层中的水气运移及水合物储层的产气量。可用于我国海域天然气水合物的室内研究合成、分解天然气水合物机理，以及为掌握海域水合物试采过程中在不同开发方式、不同开发井组条件下的储层物性、温度、压力、产量变化规律等影响试采的重要敏感参数提供物理模拟方面的支撑。

主权项

1.一种水合物环境模拟装置，其特征在于，包括：负压样品腔，为水平摆放的金属空心管体，内部设置有与空心管体之间形成环压空间的橡胶层，用于填充海底水合物储层泥质粉砂多孔介质，一端通过带有连通管路的密封结构密封，另一端连接对多孔介质施加轴向压力的轴压加载活塞，管体上沿轴向间隔设置有安装孔和蓝宝石可视窗，在安装孔所处的圆周上均匀设置有多个安装孔；稳态测量装置，用于在所述负压样品腔内实现稳态热丝测量；包括插装在所述负压样品腔内且位于轴心线上的铂材热丝，套在铂材热丝外部的护套，将护套和铂材热丝两端固定在所述负压样品腔两端的封头和轴压加载活塞上的限位座；参数测量系统，安装在所述负压样品腔的各安装孔中以同时测量多孔介质在不同模拟过程中的数据，每个安装孔分别安装有测量压力的囊式测压器、测量温度的温度传感器和测量电阻的电极；所述参数测量系统还包括固定座，限制片和防脱套，所述固定座密封固定在所述负压样品腔上的安装孔内且内部设置有中心通道，所述限制片为柔性圆片且设置有多个轴向贯穿插孔，其水平安装在中心通道内，所述防脱套通过外螺纹拧在中心通道的外部开口端，其前端顶紧所述限制片；所述囊式测压器、温度传感器和测量电极穿过防脱套和限制片上的插孔后伸入所述负压样品腔内，所述防脱套与所述固定座接触一端的外圆周上设置有密封件，另一端设置有防止信号线路松动的防转螺栓，所述防转螺栓的径向上设置有通孔，在所述防脱套上设置有对应的限制孔，当防转螺栓转到位后，通过固定螺栓拧入通孔和限制孔避免防转螺栓转动；数据采集处理单元，包括带有数据处理软件的控制系统，在控制模拟过程的同时对不同的实验过程实现数据采集、分析和结果输出。