[发明专利]一种模拟海底可燃冰生成和开采的实验装置及其使用方法

摘要

本发明公开了一种模拟海底可燃冰生成和开采的实验装置及其使用方法，它是由不锈钢缸体、中部渗透板、底部橡胶气囊、顶部密封装置和外部框架组成；整个装置由中部的渗透板将缸体分为三部分，自上而下可分别模拟海水层、沉积层（水合物层）和自由气层；缸体的前后面分别设计了3个窗口，便于观察水合物生成及分解时的现象；顶部的密封装置采用组合机械密封方式，可保证装置的密封效果；可燃冰储层可以按实验设计控制其孔隙比；可燃冰储层周围包围有导磁体感应加热温度控制器，可以精确的控制温度实现对储层的加热。本发明不仅可以实现常规的水合物合成和分解实验，同时可以实现大尺寸模拟海底水合物，特别是渗漏型水合物的生成和开采过程，还可以使用高速CCD相机记录合成及开采过程中的现象，实现模拟的可视化。

主权项

一种模拟海底可燃冰生成和开采的实验装置，其特征是由不锈钢缸体、中部渗透板、底部橡胶气囊、顶部密封装置和外部框架组成；整个装置由中部的渗透板将缸体分为三部分，自上而下可分别模拟海水层、沉积层（水合物层）和自由气层；缸体的前后面分别设计了3个窗口，便于观察水合物生成及分解时的现象；顶部的密封装置采用组合机械密封方式，可保证装置的密封效果；所述沉积层包括可燃冰储层坯样，所述可燃冰储层坯样包括多孔介质和冰粉，将多孔介质与冰粉均匀混合，然后根据实验所需的孔隙比压实可生成所述可燃冰储层坯样；密封好反应釜，调节反应釜空气浴温度，可燃冰储层坯样上下表面通入甲烷气体至一定压力，调节感应加热装置对可燃冰储层坯样加热至冰刚好融化，维持该温度一段时间使甲烷气体充分溶解；待甲烷溶解完全，降低温度至实验所需温度，调节压力至实验压力，生成水合物，并检测水合物生成过程中饱和度；向反应釜中注入与试验温度相同的水使之充满反应釜上部，此过程中收集反应釜上部排出的甲烷气体，调节上部密封装置压力板对水施加规定的压力。