一種大尺寸天然氣水合物開(kāi)采綜合模擬裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種大尺寸天然氣水合物開(kāi)采綜合模擬裝置，包括操作平臺(tái)、高壓反應(yīng)器和鉆機(jī)總成，所述操作平臺(tái)上設(shè)有高壓反應(yīng)器，所述高壓感應(yīng)器包括釜體和釜蓋，所述釜體位于操作平臺(tái)上，且釜體的周邊設(shè)有卡環(huán)滑道，所述卡環(huán)滑道位于操作平臺(tái)的頂部，所述釜蓋位于釜體的頂部，且釜蓋通過(guò)三瓣卡環(huán)與釜體連接，所述三瓣卡環(huán)與卡環(huán)滑道相配合，且釜蓋與釜體之間設(shè)有反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述釜體的一側(cè)設(shè)有井架，所述井架位于操作平臺(tái)的頂部，且井架的頂部設(shè)有電機(jī)，所述電機(jī)的一側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤上設(shè)有傳動(dòng)軸，且電機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)盤與傳動(dòng)軸連接。本實(shí)用新型能夠模擬不同工作制度條件下天然氣水合物的降壓開(kāi)采全過(guò)程，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。
【專利說(shuō)明】
一種大尺寸天然氣水合物開(kāi)采綜合模擬裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及天然氣水合物開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大尺寸天然氣水合物開(kāi)采綜合模擬裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣水合物資源具有資源量大、能源密度高、儲(chǔ)層埋深淺等特點(diǎn)。因此，歐美、日本、印度、韓國(guó)、中國(guó)等地區(qū)和國(guó)家都進(jìn)行了大量的基礎(chǔ)研究并形成了一些列的水合物資源開(kāi)采方法。目前主要開(kāi)發(fā)方式有熱激法開(kāi)采、減壓開(kāi)采、化學(xué)試劑注入開(kāi)采、置換開(kāi)采和固體開(kāi)采等。從已有的試采經(jīng)驗(yàn)和理論研究文獻(xiàn)來(lái)看，降壓開(kāi)采法是最具潛力的水合物開(kāi)采方法。
[0003]開(kāi)采天然氣水合物需要根據(jù)當(dāng)?shù)靥烊粴馑衔镔Y源的特點(diǎn)設(shè)計(jì)不同的開(kāi)采方案，也需要進(jìn)行模擬開(kāi)采驗(yàn)證方案的準(zhǔn)確性，為此建立一套“大尺寸天然氣水合物開(kāi)采綜合模擬裝置”將為天然氣水合物開(kāi)發(fā)與研究提供技術(shù)參數(shù)，是十分必要和迫切的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種大尺寸天然氣水合物開(kāi)采綜合模擬裝置。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案:
[0006]—種大尺寸天然氣水合物開(kāi)采綜合模擬裝置，包括操作平臺(tái)、高壓反應(yīng)器和鉆機(jī)總成，所述操作平臺(tái)上設(shè)有高壓反應(yīng)器，所述高壓感應(yīng)器包括釜體和釜蓋，所述釜體位于操作平臺(tái)上，且釜體的周邊設(shè)有卡環(huán)滑道，所述卡環(huán)滑道位于操作平臺(tái)的頂部，所述釜蓋位于釜體的頂部，且釜蓋通過(guò)三瓣卡環(huán)與釜體連接，所述三瓣卡環(huán)與卡環(huán)滑道相配合，且釜蓋與釜體之間設(shè)有反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述釜體的一側(cè)設(shè)有井架，所述井架位于操作平臺(tái)的頂部，且井架的頂部設(shè)有電機(jī)，所述電機(jī)的一側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤上設(shè)有傳動(dòng)軸，且電機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)盤與傳動(dòng)軸連接，所述井架上設(shè)有鉆機(jī)總成，所述鉆機(jī)總成包括鉆頭、鉆井液入口、旋轉(zhuǎn)密封裝置、鉆桿、推管、滑動(dòng)槽導(dǎo)管、鉆井液出口、推力軸承、滑動(dòng)密封裝置、防砂篩管和密封導(dǎo)管，所述鉆頭與釜蓋相配合，且鉆頭的頂部與鉆桿螺紋聯(lián)接，所述鉆桿的頂部與傳動(dòng)軸螺紋聯(lián)接，且鉆桿一側(cè)設(shè)有鉆井液入口，所述鉆桿的另一側(cè)設(shè)有鉆井液出口，所述鉆桿的兩側(cè)均設(shè)有旋轉(zhuǎn)密封裝置，所述旋轉(zhuǎn)密封裝置分別與鉆井液入口和鉆井液出口相配合，所述旋轉(zhuǎn)密封裝置的上方設(shè)有推力軸承，所述鉆桿位于推管內(nèi)，所述推管與推力軸承相配合，且推管的下方設(shè)有防砂篩管，所述防砂篩管與推管相配合，且推管和防砂篩管均位于滑動(dòng)槽導(dǎo)管內(nèi)，所述滑動(dòng)槽導(dǎo)管固定于井架上，且滑動(dòng)槽導(dǎo)管上設(shè)有密封導(dǎo)管，所述密封導(dǎo)管的底部通過(guò)滑動(dòng)密封裝置與釜蓋連接。
[0007]優(yōu)選的，所述操作平臺(tái)上設(shè)有安裝孔，且安裝孔與釜體相配合。
[0008]優(yōu)選的，所述操作平臺(tái)的一側(cè)設(shè)有人梯，且人梯的一側(cè)設(shè)有單邊扶手。
[0009]優(yōu)選的，所述操作平臺(tái)上設(shè)有防滑不銹鋼板。
[0010]本實(shí)用新型中，該大尺寸天然氣水合物開(kāi)采綜合模擬裝置可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下制備符合海域水合物地層條件的天然氣水合物沉積物，可以高效地模擬井筒鉆進(jìn)方式
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型提出的一種大尺寸天然氣水合物開(kāi)采綜合模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中:I傳動(dòng)軸、2電機(jī)、3轉(zhuǎn)盤、4井架、5鉆頭、6卡環(huán)滑道、7操作平臺(tái)、8人梯、9反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、10鉆井液入口、11旋轉(zhuǎn)密封裝置、12鉆桿、13推管、14滑動(dòng)槽導(dǎo)管、15鉆井液出口、16推力軸承、17滑動(dòng)密封裝置、18防砂篩管、19密封導(dǎo)管、20高壓反應(yīng)器。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。
[0014]參照?qǐng)D1，一種大尺寸天然氣水合物開(kāi)采綜合模擬裝置，包括操作平臺(tái)7、高壓反應(yīng)器20和鉆機(jī)總成，操作平臺(tái)7上設(shè)有高壓反應(yīng)器20，高壓感應(yīng)器20包括釜體和釜蓋，釜體位于操作平臺(tái)7上，且釜體的周邊設(shè)有卡環(huán)滑道6，卡環(huán)滑道6位于操作平臺(tái)7的頂部，釜蓋位于釜體的頂部，且釜蓋通過(guò)三瓣卡環(huán)與釜體連接，三瓣卡環(huán)與卡環(huán)滑道6相配合，且釜蓋與釜體之間設(shè)有反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9，釜體的一側(cè)設(shè)有井架4，井架4位于操作平臺(tái)7的頂部，且井架4的頂部設(shè)有電機(jī)2，電機(jī)2的一側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)盤3，轉(zhuǎn)盤3上設(shè)有傳動(dòng)軸I，且電機(jī)2通過(guò)轉(zhuǎn)盤3與傳動(dòng)軸I連接，井架4上設(shè)有鉆機(jī)總成，鉆機(jī)總成包括鉆頭5、鉆井液入口 10、旋轉(zhuǎn)密封裝置11、鉆桿12、推管13、滑動(dòng)槽導(dǎo)管14、鉆井液出口 15、推力軸承16、滑動(dòng)密封裝置17、防砂篩管18和密封導(dǎo)管19，鉆頭5與釜蓋相配合，且鉆頭5的頂部與鉆桿12螺紋聯(lián)接，鉆桿12的頂部與傳動(dòng)軸I螺紋聯(lián)接，且鉆桿12—側(cè)設(shè)有鉆井液入口 1，鉆桿12的另一側(cè)設(shè)有鉆井液出口 15，鉆桿12的兩側(cè)均設(shè)有旋轉(zhuǎn)密封裝置11，旋轉(zhuǎn)密封裝置11分別與鉆井液入口 10和鉆井液出口 15相配合，旋轉(zhuǎn)密封裝置11的上方設(shè)有推力軸承16，鉆桿12位于推管13內(nèi)，推管13與推力軸承16相配合，且推管13的下方設(shè)有防砂篩管18，防砂篩管18與推管13相配合，且推管13和防砂篩管18均位于滑動(dòng)槽導(dǎo)管14內(nèi)，滑動(dòng)槽導(dǎo)管14固定于井架4上，且滑動(dòng)槽導(dǎo)管14上設(shè)有密封導(dǎo)管19，密封導(dǎo)管19的底部通過(guò)滑動(dòng)密封裝置17與釜蓋連接，該大尺寸天然氣水合物開(kāi)采綜合模擬裝置可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下制備符合海域水合物地層條件的天然氣水合物沉積物，可以高效地模擬井筒鉆進(jìn)方式和井筒預(yù)埋方式條件下實(shí)施的降壓開(kāi)采過(guò)程中井底的出砂過(guò)程，測(cè)量出砂速率、出砂量、出砂粒徑、溫度和壓力等物理參量，為探索天然氣水合物降壓開(kāi)采出砂機(jī)理及影響因素提供有效的技術(shù)手段，最終為出砂問(wèn)題實(shí)驗(yàn)?zāi)M研究提供支撐，本實(shí)用新型能夠模擬不同工作制度條件下天然氣水合物的降壓開(kāi)采全過(guò)程，也能夠?qū)祲悍ㄩ_(kāi)采的出砂過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，探測(cè)出砂位置，檢測(cè)出砂量和出砂速率，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。
[0015]本實(shí)用新型中，操作平臺(tái)7上設(shè)有安裝孔，且安裝孔與釜體相配合，操作平臺(tái)7的一側(cè)設(shè)有人梯8，且人梯8的一側(cè)設(shè)有單邊扶手，操作平臺(tái)7上設(shè)有防滑不銹鋼板，該大尺寸天然氣水合物開(kāi)采綜合模擬裝置可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下制備符合海域水合物地層條件的天然氣水合物沉積物，可以高效地模擬井筒鉆進(jìn)方式和井筒預(yù)埋方式條件下實(shí)施的降壓開(kāi)采過(guò)程中井底的出砂過(guò)程，測(cè)量出砂速率、出砂量、出砂粒徑、溫度和壓力等物理參量，為探索天然氣水合物降壓開(kāi)采出砂機(jī)理及影響因素提供有效的技術(shù)手段，最終為出砂問(wèn)題實(shí)驗(yàn)?zāi)M研究提供支撐，本實(shí)用新型能夠模擬不同工作制度條件下天然氣水合物的降壓開(kāi)采全過(guò)程，也能夠?qū)祲悍ㄩ_(kāi)采的出砂過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，探測(cè)出砂位置，檢測(cè)出砂量和出砂速率，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。
[0016]本實(shí)用新型中，防砂篩管18為整體篩網(wǎng)井管，鉆桿12下與鉆頭5梯形錐螺紋聯(lián)接，上與傳動(dòng)軸I梯形錐螺紋聯(lián)接，密封導(dǎo)管19的長(zhǎng)度為保證防砂篩管18全部推進(jìn)要求滑動(dòng)密封裝置17的有效長(zhǎng)度，滑動(dòng)密封裝置17選用拉桿密封，形圈兩道密封，推管13用于在滑動(dòng)槽導(dǎo)管14內(nèi)約束轉(zhuǎn)動(dòng)推進(jìn)防砂篩管18，其長(zhǎng)度保證防砂篩管18全部推進(jìn)要求有效長(zhǎng)度，上端開(kāi)有鉆井液進(jìn)出口螺紋接口，滑動(dòng)槽導(dǎo)管14用于給導(dǎo)管轉(zhuǎn)動(dòng)約束實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)功能，和井架4連接固定，起到鉆機(jī)的定位和支承作用，推力軸承16主要承擔(dān)鉆桿12的轉(zhuǎn)動(dòng)和推管13的滑動(dòng)功能，轉(zhuǎn)盤3可控制鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，傳動(dòng)軸I采用長(zhǎng)鍵槽絲杠軸，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)和上下滑動(dòng)的傳動(dòng)功能，井架4作用為支承鉆機(jī)實(shí)現(xiàn)鉆采模擬開(kāi)采井實(shí)驗(yàn)過(guò)程。
[0017]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大尺寸天然氣水合物開(kāi)采綜合模擬裝置，包括操作平臺(tái)(7)、高壓反應(yīng)器(20)和鉆機(jī)總成，其特征在于，所述操作平臺(tái)(7)上設(shè)有高壓反應(yīng)器(20)，所述高壓感應(yīng)器(20)包括釜體和釜蓋，所述釜體位于操作平臺(tái)(7)上，且釜體的周邊設(shè)有卡環(huán)滑道(6)，所述卡環(huán)滑道(6)位于操作平臺(tái)(7)的頂部，所述釜蓋位于釜體的頂部，且釜蓋通過(guò)三瓣卡環(huán)與釜體連接，所述三瓣卡環(huán)與卡環(huán)滑道(6)相配合，且釜蓋與釜體之間設(shè)有反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(9)，所述釜體的一側(cè)設(shè)有井架(4)，所述井架(4)位于操作平臺(tái)(7)的頂部，且井架(4)的頂部設(shè)有電機(jī)(2)，所述電機(jī)(2)的一側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)盤(3)，所述轉(zhuǎn)盤(3)上設(shè)有傳動(dòng)軸(I)，且電機(jī)(2)通過(guò)轉(zhuǎn)盤(3)與傳動(dòng)軸(I)連接，所述井架(4)上設(shè)有鉆機(jī)總成，所述鉆機(jī)總成包括鉆頭(5)、鉆井液入口(10)、旋轉(zhuǎn)密封裝置(11)、鉆桿(12)、推管(13)、滑動(dòng)槽導(dǎo)管(14)、鉆井液出口(15)、推力軸承(16)、滑動(dòng)密封裝置(17)、防砂篩管(18)和密封導(dǎo)管(19)，所述鉆頭(5)與釜蓋相配合，且鉆頭(5)的頂部與鉆桿(12)螺紋聯(lián)接，所述鉆桿(12)的頂部與傳動(dòng)軸(I)螺紋聯(lián)接，且鉆桿(12) 一側(cè)設(shè)有鉆井液入口( 1)，所述鉆桿(12)的另一側(cè)設(shè)有鉆井液出口( 15)，所述鉆桿(12)的兩側(cè)均設(shè)有旋轉(zhuǎn)密封裝置(11)，所述旋轉(zhuǎn)密封裝置(11)分別與鉆井液入口(10)和鉆井液出口(15)相配合，所述旋轉(zhuǎn)密封裝置(11)的上方設(shè)有推力軸承(16)，所述鉆桿(12)位于推管(13)內(nèi)，所述推管(13)與推力軸承(16)相配合，且推管(13)的下方設(shè)有防砂篩管(18)，所述防砂篩管(18)與推管(13)相配合，且推管(13)和防砂篩管(18)均位于滑動(dòng)槽導(dǎo)管(14)內(nèi)，所述滑動(dòng)槽導(dǎo)管(14)固定于井架(4)上，且滑動(dòng)槽導(dǎo)管(14)上設(shè)有密封導(dǎo)管(19)，所述密封導(dǎo)管(19)的底部通過(guò)滑動(dòng)密封裝置(17)與釜蓋連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸天然氣水合物開(kāi)采綜合模擬裝置，其特征在于，所述操作平臺(tái)(7)上設(shè)有安裝孔，且安裝孔與釜體相配合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸天然氣水合物開(kāi)采綜合模擬裝置，其特征在于，所述操作平臺(tái)(7)的一側(cè)設(shè)有人梯(8)，且人梯(8)的一側(cè)設(shè)有單邊扶手。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大尺寸天然氣水合物開(kāi)采綜合模擬裝置，其特征在于，所述操作平臺(tái)(7)上設(shè)有防滑不銹鋼板。
【文檔編號(hào)】E21B43/00GK205445560SQ201620228589
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月23日
【發(fā)明人】劉昌嶺, 劉樂(lè)樂(lè), 黎元平, 李彥龍, 業(yè)渝光, 胡高偉, 陳強(qiáng)
【申請(qǐng)人】青島海洋地質(zhì)研究所