專利名稱：一種模擬天然氣水合物生成并測量其物性參數(shù)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測量裝置，特別是關(guān)于一種模擬天然氣水合物生成并測量其 物性參數(shù)的裝置。
背景技術(shù)：
天然氣水合物廣泛分布于大陸島嶼的斜坡地帶、活動和被動大陸邊緣的隆起處、 極低大陸架海洋和深水環(huán)境中等。每立方米的天然氣水合物可儲存160 180m3的天然 氣，被譽(yù)為21世紀(jì)重要的后續(xù)能源。天然氣水合物作為一種能源資源，對其的勘探開發(fā)受 到了世界各國政府和研究機(jī)構(gòu)的高度重視，并且對天然氣水合物的研究也成為近年來的研 究熱點(diǎn)。了解天然氣水合物在地層的資源量及其基本分布特征，對天然氣資源的勘探開發(fā) 具有重要的指導(dǎo)意義。由于天然氣水合物的資源量與水合物層的面積、儲層厚度、孔隙度， 以及水合物的飽和度、水合物指數(shù)等參數(shù)密切相關(guān)；并且在自然條件下，天然氣水合物因賦 存環(huán)境的不同，這些參數(shù)常受到沉積物的物質(zhì)組成、有機(jī)質(zhì)豐度、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地溫場、地?zé)崽?度、海洋溫度壓力隨深度的變化等諸多因素的影響，因此，目前對天然氣水合物資源量的評 價方法尚未完善，對其資源量的估算多具有推測性，且估算的差異較大。模擬天然氣水合物的生成并對其生產(chǎn)過程中各項物性參數(shù)的測量是天然氣水合 物勘探開發(fā)的一項基礎(chǔ)研究，其中對天然氣水合物各項物性參數(shù)的測量成為有效性研究的 關(guān)鍵。在模擬天然氣水合物生成的實驗中，常用的對天然氣水合物各項物性參數(shù)進(jìn)行檢測 的方法有光學(xué)法、聲學(xué)法和電學(xué)法等。但是，目前采用上述方法進(jìn)行測量的實驗裝置比較 少。其中美國地質(zhì)調(diào)查局的實驗裝置GHASTLI探測手段較多，包括超聲探測技術(shù)，但只能 用于巖心樣品，不能用于松散的沉積物中；青島海洋地質(zhì)研究所的實驗裝置安裝有超聲探 測技術(shù)，并有光通過率的檢測系統(tǒng)，但光通過率檢測系統(tǒng)不能用于沉積物中水合物的檢測； 中國石油大學(xué)(華東)石工學(xué)院的實驗裝置也裝有聲速測量，其應(yīng)用于傳感器的電壓為 1000V,脈沖頻率為2MPa，其電壓和脈沖頻率較高，跟地震測井的脈沖頻率差別較大，雖然可 以測量沉積物中水合物的聲速，但合成的沉積物樣品中水合物分布的均勻性未知。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種模擬天然水合物生成并測量其物性 參數(shù)的裝置，該裝置可對松散沉積物中天然氣水合物在生成/分解過程中的物性參數(shù)變化 進(jìn)行測量，進(jìn)而為天然氣水合物資源的勘探及資源量估算提供準(zhǔn)確的物性參數(shù)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案一種模擬天然氣水合物生成并 測量其物性參數(shù)的裝置，其特征在于它包括一其內(nèi)填充實驗介質(zhì)的高壓反應(yīng)釜，所述高壓 反應(yīng)釜分別連接一高壓天然氣配氣系統(tǒng)、一溫度測量系統(tǒng)、一壓力測量系統(tǒng)和一超聲波聲 速測量系統(tǒng)，所述高壓反應(yīng)釜設(shè)置于一冷浴槽內(nèi)，所述冷浴槽連接一制冷壓縮機(jī)；所述高壓 反應(yīng)釜頂部設(shè)置有一釜蓋，所述釜蓋上滑動插設(shè)有一手柄滑桿；所述超聲波聲速測量系統(tǒng) 包括分別設(shè)置在所述高壓反應(yīng)釜內(nèi)所述手柄滑桿底部和所述高壓反應(yīng)釜內(nèi)底部的一超聲波探頭，兩個所述超聲波探頭分別與一聲電換能器連接，其中一所述聲電換能器通過導(dǎo)線 連接到一超聲波信號發(fā)射接受儀的發(fā)射端，另一個所述聲電換能器通過導(dǎo)線連接到所述超 聲波信號發(fā)射接受儀的接收端，所述超聲波信號發(fā)射接受儀通過導(dǎo)線連接一示波器，所述 示波器的輸出端通過導(dǎo)線連接一計算機(jī)采集系統(tǒng)，所述計算機(jī)采集系統(tǒng)內(nèi)預(yù)置有氣體水合 物聲波采集分析模塊。所述高壓反應(yīng)釜的釜壁上部設(shè)置有一上進(jìn)氣口，底部設(shè)置有一下進(jìn)氣口和一排水 口，所述排水口通過一其上設(shè)置有截止閥的排水管路連接到所述冷浴槽外部。所述高壓天然氣配氣系統(tǒng)包括一高壓天然氣配氣瓶，所述高壓天然氣配氣瓶的輸 出管路依次通過一截止閥和一減壓閥并列連接一氣體流量計和一六通閥，所述六通閥和所 述輸出管路之間還設(shè)置有一截止閥；所述氣體流量計的輸出端通過一截止閥連接所述六通 閥；所述六通閥有三個輸出端，其中一輸出端通過一截止閥連接一真空泵，一輸出端通過一 截止閥連接大氣，還有一輸出端并列連接兩截止閥，其中一所述截止閥的輸出端連接到所 述高壓反應(yīng)釜的所述上進(jìn)氣口，另一所述截止閥的輸出端連接到所述高壓反應(yīng)釜的所述氣所述溫度測量系統(tǒng)包括設(shè)置在所述高壓反應(yīng)釜內(nèi)壁上的熱電偶，所述熱電偶的輸 出端通過一溫度傳感器連接一溫度顯示儀。所述壓力測量系統(tǒng)包括設(shè)置在所述高壓反應(yīng)釜內(nèi)頂壁上的壓力傳感器，所述壓力 傳感器的輸出端連接一壓力顯示儀。本實用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實用新型由于設(shè)置有 高壓反應(yīng)釜，高壓反應(yīng)釜連接一高壓天然氣配氣系統(tǒng)，且高壓反應(yīng)釜置于一冷浴槽內(nèi)，冷浴 槽連接一制冷壓縮機(jī)，因此可以通過控制配氣系統(tǒng)的進(jìn)氣量，高壓反應(yīng)釜內(nèi)加入的沉積物 以及冷浴槽溫度，來進(jìn)行不同組分氣體、不同粒徑沉積物、不同反應(yīng)條件下的沉積物中水合 物聲學(xué)性質(zhì)的測量，同時還可以進(jìn)行溶液中水合物的測定。2、本實用新型通過模擬沉積物 中天然氣水合物的生成過程，利用超聲波聲速測定系統(tǒng)測量天然氣水合物在沉積物中生成 /分解過程中聲速、振幅等聲學(xué)物性參數(shù)，來評價沉積物中的水合物分布，為天然氣水合物 資源的勘探及估算提供準(zhǔn)確的物性參數(shù)。3、本實用新型由于測量天然氣水合物在沉積物中 生成/分解過程中聲速、振幅等聲學(xué)性質(zhì)物性參數(shù)，而沉積物中天然氣水合物的聲學(xué)物性 參數(shù)，對于研究沉積物中天然氣水合物的飽和度與聲學(xué)特性之間的關(guān)系，建立正確的水合 物與聲學(xué)特性模型具有重要意義，因此，可以為天然氣水合物資源的勘探及估算提供必要 的、準(zhǔn)確可靠的聲學(xué)物性數(shù)據(jù)。4、本實用新型由于設(shè)置有冷浴槽和制冷壓縮機(jī)，高壓反應(yīng)釜 置于冷浴槽內(nèi)，因此，可以控制實驗在設(shè)定的溫度下進(jìn)行。5、本實用新型由于采用了先結(jié)冰 再生成天然氣水合物的方法，因此，可使在沉積物中生成的天然氣水合物比較均勻，測量的 聲速實驗數(shù)據(jù)較準(zhǔn)確。本實用新型裝置構(gòu)思巧妙，方法簡單易操作，不但可以測量天然氣水 合物的聲學(xué)性質(zhì)，而且可以測量沉積物中天然氣水合物的聲學(xué)性質(zhì)，且測量數(shù)值準(zhǔn)確，可廣 泛用于天然氣水合物資源的勘探及資源量估算過程中。

圖1是本實用新型測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實用新型測量裝置中反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)示意圖
4[0013]圖3是本實用新型超聲波聲速測定系統(tǒng)工作原理示意圖圖4是本實用新型氣體水合物聲速采集分析模塊工作界面示意圖圖5是本實用新型具體實施例中溫度、壓力隨反應(yīng)時間變化示意圖圖6是本實用新型具體實施例中聲速隨反應(yīng)時間變化示意圖
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1、圖2所示，本實用新型的測量裝置包括一其內(nèi)可以填充實驗介質(zhì)的高壓反 應(yīng)釜1，高壓反應(yīng)釜1分別連接一高壓天然氣配氣系統(tǒng)2、一溫度測量系統(tǒng)3、一壓力測量系 統(tǒng)4和一超聲波聲速測定系統(tǒng)5，高壓反應(yīng)釜1設(shè)置于一冷浴槽6內(nèi)，冷浴槽6連接一制冷 壓縮機(jī)7。本實用新型的高壓反應(yīng)釜1頂部設(shè)置有一釜蓋，釜蓋上滑動插設(shè)有一手柄滑桿 11，高壓反應(yīng)釜1底部設(shè)置有一支撐架12。高壓反應(yīng)釜1的釜壁上部設(shè)置有一上進(jìn)氣口 13， 底部設(shè)置有一下進(jìn)氣口 14和一排水口 15，排水口 15通過一其上設(shè)置有截止閥16的排水管 路連接到冷浴槽6外部。本實用新型的高壓天然氣配氣系統(tǒng)2包括一高壓天然氣配氣瓶21，高壓天然氣配 氣瓶21的輸出管路依次通過一截止閥22和一減壓閥23并列連接一氣體流量計M和一六 通閥25，六通閥25和輸出管路之間還設(shè)置有一截止閥26。氣體流量計M的輸出端通過一 截止閥連接六通閥25。六通閥25有三個輸出端，其中一輸出端通過一截止閥連接一真空 泵27，一輸出端通過一截止閥觀連接大氣，還有一輸出端并列連接兩截止閥，其中一截止 閥的輸出端連接到高壓反應(yīng)釜1的上進(jìn)氣口 13，另一截止閥的輸出端連接到高壓反應(yīng)釜1 的下進(jìn)氣口 14。本實用新型的溫度測量系統(tǒng)3包括設(shè)置在高壓反應(yīng)釜1內(nèi)壁上的熱電偶31，熱電 偶31的輸出端通過一溫度傳感器32連接一溫度顯示儀33。本實用新型的壓力測量系統(tǒng)4包括設(shè)置在高壓反應(yīng)釜1內(nèi)頂壁上的壓力傳感器 41，壓力傳感器41的輸出端連接一壓力顯示儀42。如圖1 3所示，本實用新型的超聲波聲速測定系統(tǒng)5包括分別設(shè)置在高壓反應(yīng) 釜1內(nèi)手柄滑桿11底部和高壓反應(yīng)釜1內(nèi)底部的一超聲波探頭51，其中手柄滑桿11底部 的超聲波探頭51可以隨手柄滑桿11上下移動，以便于調(diào)節(jié)上、下兩超聲波探頭51之間的 距離，適應(yīng)不同長度樣品的測量。兩個超聲波探頭51分別與一聲電換能器52連接，其中一 聲電換能器52通過導(dǎo)線連接到一超聲波信號發(fā)射接受儀53的發(fā)射端，另一個聲電換能器 52通過導(dǎo)線連接到超聲波信號發(fā)射接受儀53的接收端，超聲波信號發(fā)射接受儀53通過導(dǎo) 線連接一示波器M，接受到的信號經(jīng)處理放大后在示波器M上顯示，示波器M的輸出端通 過導(dǎo)線連接一計算機(jī)采集系統(tǒng)55，計算機(jī)采集系統(tǒng)55內(nèi)預(yù)置有氣體水合物聲波采集分析 模塊。氣體水合物聲波采集分析模塊可將示波器M上的波形信號進(jìn)行采集、存儲、分 析，并計算出聲學(xué)參數(shù)。超聲波聲速測定系統(tǒng)5中的計算機(jī)采集系統(tǒng)55用于采集數(shù)據(jù)并分 析、保存一定模擬實驗條件下(溫度、壓力、水飽和度等)沉積物中水合物樣品的聲學(xué)參數(shù)。 氣體水合物聲波采集分析模塊既能完成數(shù)據(jù)的采集處理，又能很好的完成自動識別和控制聲電換能器52的工作。上述實施例中，高壓反應(yīng)釜1由不銹鋼材料加工而成，其可耐壓32MPa，高壓反應(yīng) 釜1的容積為2L，內(nèi)徑為130mm，有效高度為150mm。在高壓反應(yīng)釜的排水孔15和下進(jìn)氣 孔14的孔徑為Φ 3mm，上進(jìn)氣孔13的孔徑為Φ 6mm。高壓反應(yīng)釜1內(nèi)的實驗介質(zhì)可以為溶 液，也可以為不同粒徑的沉積物，具體根據(jù)實驗條件進(jìn)行選擇。上述實施例中，冷浴槽6采用HA-5型低溫冷浴槽，功率為4. 5Kw,最低制冷溫度 為-253. I。冷浴槽6和與其連接的制冷壓縮機(jī)7的作用主要是控制實驗在設(shè)定的溫度下 進(jìn)行。上述實施例中，高壓天然氣配氣系統(tǒng)2主要用于供給反應(yīng)所需要的氣體。其中，氣 體流量計M可準(zhǔn)確記錄進(jìn)入高壓反應(yīng)釜1內(nèi)的氣體流量，以便于計算反應(yīng)所消耗的氣體量。上述實施例中，超聲波聲速測定系統(tǒng)5中的超聲波探頭51為主頻是IMHz的P波 探頭。超聲波信號發(fā)射接受儀53應(yīng)用于聲電換能器52的電壓為400V，脈沖頻率為1MHz。 示波器討的采集頻率為IOOMHz。由于天然氣水合物在沉積物中能否均勻分布是測量的關(guān)鍵，因此，為了使天然氣 水合物在沉積物中均勻分布，本實用新型采用了先將沉積物凍結(jié)再通氣生成天然氣水合物 的方法，此方法在沉積物中生成的水合物比較均勻，測量的聲速實驗數(shù)據(jù)較準(zhǔn)確，其包括以 下步驟1)將沉積物與水溶液混合均勻后裝入清洗干凈的高壓反應(yīng)釜1內(nèi)，安裝上釜蓋， 將高壓反應(yīng)釜1放入冷浴槽6內(nèi)，連接好高壓天然氣配氣系統(tǒng)2、溫度測量系統(tǒng)3、壓力測量 系統(tǒng)4和超聲波聲速測定系統(tǒng)5，調(diào)節(jié)手柄手柄11使兩超聲波探頭51達(dá)到合適的距離，一 般為0 60mm。2)開啟制冷壓縮機(jī)7，使冷浴槽6內(nèi)達(dá)到并保持在溶液冰點(diǎn)溫度以下，使沉積物和 水溶液先結(jié)冰，同時開啟超聲波聲速測定系統(tǒng)5中的超聲波信號發(fā)射接受儀53和示波器 M，并通過計算機(jī)采集系統(tǒng)55內(nèi)預(yù)置有的氣體水合物聲波采集分析模塊，記錄結(jié)冰過程中 樣品的聲學(xué)參數(shù)的變化。3)當(dāng)沉積物和水溶液完全結(jié)冰后，重新設(shè)定冷浴槽6內(nèi)的溫度，達(dá)到溶液冰點(diǎn)溫 度以上，在高壓反應(yīng)釜1及各條聯(lián)結(jié)管線氣密性良好的前提下，開啟真空泵27，通過真空泵 27將高壓反應(yīng)釜1及各條聯(lián)結(jié)管線內(nèi)的空氣抽掉，排除空氣對實驗的干擾。4)開啟高壓天然氣配氣瓶21，向高壓反應(yīng)釜1內(nèi)通入天然氣，同時通過氣體流量 計M記錄下通入氣體的量，當(dāng)高壓反應(yīng)釜1內(nèi)達(dá)到設(shè)定的壓力時，一般為12MI^左右，通氣 結(jié)束。5)通過計算機(jī)采集系統(tǒng)55內(nèi)預(yù)置的氣體水合物聲波采集分析模塊，觀測水合物 的開始生成并計時，任意選取時間間隔，分別通過溫度測量系統(tǒng)3、壓力測量系統(tǒng)4和超聲 波聲速測定系統(tǒng)5對應(yīng)記錄水合物生成過程中的溫度、壓力及聲學(xué)參數(shù)的變化。當(dāng)水合物 不斷生成時，由于消耗氣體，壓力不斷降低，聲速和振幅不斷增加。當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，壓力不再 降低，溫度也趨向于一定值，聲速振幅等也穩(wěn)定于一定值。6)實驗結(jié)束，得到了水合物分布均勻的沉積物樣品，同時也已記錄下水合物在沉 積物中生成過程中的溫度、壓力及聲學(xué)物性參數(shù)的變化。[0036]利用上述步驟生成的水合物樣品，還可以測量在水合物分解過程中溫度壓力及聲 學(xué)物性參數(shù)的變化。上述實施例中，步驟1)中的沉積物孔隙體積與水溶液體積可以按照任意比例進(jìn) 行混合；步驟5)中，高壓反應(yīng)釜內(nèi)的壓力值可以根據(jù)試驗需要，測量在任意壓力值下水合 物生成過程中溫度、壓力及聲學(xué)參數(shù)的變化。針對上述方法，下面列舉一個具體實施例1)先將高壓反應(yīng)釜1內(nèi)部用去離子水清洗干凈，確保沒有任何雜質(zhì)，然后用吹風(fēng) 機(jī)吹干。2)將熱電偶31安裝到高壓反應(yīng)釜1的壁上，便于測量沉積物中生成天然氣水合物 過程中溫度的變化。3)將一定目數(shù)的經(jīng)清洗干凈并干燥過的石英砂與鹽水溶液按照一定比例混合，混 合均勻后一起裝入高壓反應(yīng)釜1，并將沉積物壓平，然后將釜蓋安裝在高壓反應(yīng)釜1上。4)用電動滑輪將高壓反應(yīng)釜1置于冷浴槽6中，然后分別與高壓天然氣配氣系統(tǒng) 2、溫度測量系統(tǒng)3、壓力測量系統(tǒng)4和超聲波聲速測定系統(tǒng)5連接好。通過調(diào)節(jié)高壓反應(yīng)釜 1的手柄11，將兩超聲波探頭51調(diào)節(jié)到一合適的距離，盡量使每次實驗的探測樣品的距離 相近，以具有可比性。5)將冷浴槽6的溫度設(shè)定為沈8. 2K，然后啟動制冷壓縮機(jī)7開始降溫，使沉積物 完全結(jié)冰，同時打開超聲波信號發(fā)射接受儀53、示波器M和計算機(jī)采集系統(tǒng)55中的內(nèi)預(yù)置 的氣體水合物聲波采集分析模塊，記錄結(jié)冰過程中沉積物樣品的聲學(xué)性質(zhì)變化。6)待沉積物完全結(jié)冰后，通入3. OMPa的甲烷氣檢查實驗裝置的氣密性，氣密性良 好的前提下，先將甲烷氣排出，再用真空泵27將高壓反應(yīng)釜1及進(jìn)氣管路抽真空20min，再 用通入1. OMPa甲烷氣置換三次。7)確保裝置的氣密性良好后，打開高壓天然氣配氣瓶21，以及高壓天然氣配氣瓶 21與氣體流量計M之間、體流量計和六通閥25之間、六通閥25與高壓反應(yīng)釜1之間的截 止閥，緩慢向高壓反應(yīng)釜1進(jìn)氣至12. OMPa，并由氣體流量計M測量進(jìn)氣的量，進(jìn)氣完畢關(guān) 閉上述三處的截止閥。8)重新設(shè)定冷浴槽6的溫度為272. 2K，同時開始計時，記錄溫度、壓力的變化，通 過氣體水合物聲波采集分析模塊采集波形信號并保存，提取出波形信號的聲速振幅供分 析，軟件工作界面如圖4所示。9)當(dāng)溫度、壓力趨于一定值，波形信號不再變化后，實驗即可判定已經(jīng)反應(yīng)結(jié)束；水合物生成過程中溫度、壓力隨時間的變化，如圖5所示，水合物生成過程中聲速 隨時間的變化如圖6所示。對于不同粒徑的沉積物，不同初始壓力，不同含水飽和度的沉積物都可按照此步 驟重復(fù)實驗，以測得不同條件下的沉積物中水合物聲學(xué)物性參數(shù)。采用本實用新型方法，測得不同試驗條件下，樣品的聲學(xué)物性參數(shù)下表所示
權(quán)利要求1.一種模擬天然氣水合物生成并測量其物性參數(shù)的裝置，其特征在于它包括一其內(nèi) 填充實驗介質(zhì)的高壓反應(yīng)釜，所述高壓反應(yīng)釜分別連接一高壓天然氣配氣系統(tǒng)、一溫度測 量系統(tǒng)、一壓力測量系統(tǒng)和一超聲波聲速測量系統(tǒng)，所述高壓反應(yīng)釜設(shè)置于一冷浴槽內(nèi)，所 述冷浴槽連接一制冷壓縮機(jī)；所述高壓反應(yīng)釜頂部設(shè)置有一釜蓋，所述釜蓋上滑動插設(shè)有一手柄滑桿；所述超聲波聲速測量系統(tǒng)包括分別設(shè)置在所述高壓反應(yīng)釜內(nèi)所述手柄滑桿底部和所 述高壓反應(yīng)釜內(nèi)底部的一超聲波探頭，兩個所述超聲波探頭分別與一聲電換能器連接，其 中一所述聲電換能器通過導(dǎo)線連接到一超聲波信號發(fā)射接受儀的發(fā)射端，另一個所述聲電 換能器通過導(dǎo)線連接到所述超聲波信號發(fā)射接受儀的接收端，所述超聲波信號發(fā)射接受儀 通過導(dǎo)線連接一示波器，所述示波器的輸出端通過導(dǎo)線連接一計算機(jī)采集系統(tǒng)，所述計算 機(jī)采集系統(tǒng)內(nèi)預(yù)置有氣體水合物聲波采集分析模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的一種模擬天然氣水合物生成并測量其物性參數(shù)的裝置，其特征 在于所述高壓反應(yīng)釜的釜壁上部設(shè)置有一上進(jìn)氣口，底部設(shè)置有一下進(jìn)氣口和一排水口， 所述排水口通過一其上設(shè)置有截止閥的排水管路連接到所述冷浴槽外部。
3.如權(quán)利要求1所述的一種模擬天然氣水合物生成并測量其物性參數(shù)的裝置，其特 征在于所述高壓天然氣配氣系統(tǒng)包括一高壓天然氣配氣瓶，所述高壓天然氣配氣瓶的輸 出管路依次通過一截止閥和一減壓閥并列連接一氣體流量計和一六通閥，所述六通閥和所 述輸出管路之間還設(shè)置有一截止閥；所述氣體流量計的輸出端通過一截止閥連接所述六通 閥；所述六通閥有三個輸出端，其中一輸出端通過一截止閥連接一真空泵，一輸出端通過一 截止閥連接大氣，還有一輸出端并列連接兩截止閥，其中一所述截止閥的輸出端連接到所 述高壓反應(yīng)釜的所述上進(jìn)氣口，另一所述截止閥的輸出端連接到所述高壓反應(yīng)釜的所述氣
4.如權(quán)利要求2所述的一種模擬天然氣水合物生成并測量其物性參數(shù)的裝置，其特 征在于所述高壓天然氣配氣系統(tǒng)包括一高壓天然氣配氣瓶，所述高壓天然氣配氣瓶的輸 出管路依次通過一截止閥和一減壓閥并列連接一氣體流量計和一六通閥，所述六通閥和所 述輸出管路之間還設(shè)置有一截止閥；所述氣體流量計的輸出端通過一截止閥連接所述六通 閥；所述六通閥有三個輸出端，其中一輸出端通過一截止閥連接一真空泵，一輸出端通過一 截止閥連接大氣，還有一輸出端并列連接兩截止閥，其中一所述截止閥的輸出端連接到所 述高壓反應(yīng)釜的所述上進(jìn)氣口，另一所述截止閥的輸出端連接到所述高壓反應(yīng)釜的所述氣
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種模擬天然氣水合物生成并測量其物性參數(shù)的 裝置，其特征在于所述溫度測量系統(tǒng)包括設(shè)置在所述高壓反應(yīng)釜內(nèi)壁上的熱電偶，所述熱 電偶的輸出端通過一溫度傳感器連接一溫度顯示儀。
6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種模擬天然氣水合物生成并測量其物性參數(shù)的 裝置，其特征在于所述壓力測量系統(tǒng)包括設(shè)置在所述高壓反應(yīng)釜內(nèi)頂壁上的壓力傳感器， 所述壓力傳感器的輸出端連接一壓力顯示儀。
7.如權(quán)利要求5所述的一種模擬天然氣水合物生成并測量其物性參數(shù)的裝置，其特征 在于所述壓力測量系統(tǒng)包括設(shè)置在所述高壓反應(yīng)釜內(nèi)頂壁上的壓力傳感器，所述壓力傳 感器的輸出端連接一壓力顯示儀。
專利摘要本實用新型涉及一種模擬天然氣水合物生成并測量其物性參數(shù)的裝置，其特征在于它包括一高壓反應(yīng)釜，高壓反應(yīng)釜分別連接一高壓天然氣配氣系統(tǒng)、一溫度測量系統(tǒng)、一壓力測量系統(tǒng)和一超聲波聲速測量系統(tǒng)，高壓反應(yīng)釜設(shè)置于一冷浴槽內(nèi)，冷浴槽連接一制冷壓縮機(jī)；高壓反應(yīng)釜頂部滑動插設(shè)有一手柄滑桿；超聲波聲速測量系統(tǒng)包括分別設(shè)置在手柄滑桿底部和高壓反應(yīng)釜內(nèi)底部的一超聲波探頭，兩個超聲波探頭分別與一聲電換能器連接，其中一聲電換能器通過導(dǎo)線連接一超聲波信號發(fā)射接受儀的發(fā)射端，另一聲電換能器通過導(dǎo)線連接超聲波信號發(fā)射接受儀的接收端，超聲波信號發(fā)射接受儀連接一示波器，示波器的輸出端連接一計算機(jī)采集系統(tǒng)，計算機(jī)采集系統(tǒng)內(nèi)預(yù)置有氣體水合物聲波采集分析模塊。
文檔編號G01N29/04GK201859081SQ20102026914
公開日2011年6月8日 申請日期2010年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月21日
發(fā)明者姚海元, 孫長宇, 龐維新, 張芹, 朱振宇, 李清平, 李風(fēng)光, 楊新, 王志君, 陳光進(jìn) 申請人:中國海洋石油總公司, 中國石油大學(xué)(北京), 中海石油研究中心