一种大尺寸天然气水合物开采综合模拟装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种大尺寸天然气水合物开采综合模拟装置，包括操作平台、高压反应器和钻机总成，所述操作平台上设有高压反应器，所述高压感应器包括釜体和釜盖，所述釜体位于操作平台上，且釜体的周边设有卡环滑道，所述卡环滑道位于操作平台的顶部，所述釜盖位于釜体的顶部，且釜盖通过三瓣卡环与釜体连接，所述三瓣卡环与卡环滑道相配合，且釜盖与釜体之间设有反转机构，所述釜体的一侧设有井架，所述井架位于操作平台的顶部，且井架的顶部设有电机，所述电机的一侧设有转盘，所述转盘上设有传动轴，且电机通过转盘与传动轴连接。本实用新型能够模拟不同工作制度条件下天然气水合物的降压开采全过程，结构简单，使用方便。
【专利说明】
一种大尺寸天然气水合物开采综合模拟装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及天然气水合物开采技术领域，尤其涉及一种大尺寸天然气水合物开采综合模拟装置。
【背景技术】
[0002]天然气水合物资源具有资源量大、能源密度高、储层埋深浅等特点。因此，欧美、日本、印度、韩国、中国等地区和国家都进行了大量的基础研究并形成了一些列的水合物资源开采方法。目前主要开发方式有热激法开采、减压开采、化学试剂注入开采、置换开采和固体开采等。从已有的试采经验和理论研究文献来看，降压开采法是最具潜力的水合物开采方法。
[0003]开采天然气水合物需要根据当地天然气水合物资源的特点设计不同的开采方案，也需要进行模拟开采验证方案的准确性，为此建立一套“大尺寸天然气水合物开采综合模拟装置”将为天然气水合物开发与研究提供技术参数，是十分必要和迫切的。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种大尺寸天然气水合物开采综合模拟装置。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案:
[0006]—种大尺寸天然气水合物开采综合模拟装置，包括操作平台、高压反应器和钻机总成，所述操作平台上设有高压反应器，所述高压感应器包括釜体和釜盖，所述釜体位于操作平台上，且釜体的周边设有卡环滑道，所述卡环滑道位于操作平台的顶部，所述釜盖位于釜体的顶部，且釜盖通过三瓣卡环与釜体连接，所述三瓣卡环与卡环滑道相配合，且釜盖与釜体之间设有反转机构，所述釜体的一侧设有井架，所述井架位于操作平台的顶部，且井架的顶部设有电机，所述电机的一侧设有转盘，所述转盘上设有传动轴，且电机通过转盘与传动轴连接，所述井架上设有钻机总成，所述钻机总成包括钻头、钻井液入口、旋转密封装置、钻杆、推管、滑动槽导管、钻井液出口、推力轴承、滑动密封装置、防砂筛管和密封导管，所述钻头与釜盖相配合，且钻头的顶部与钻杆螺纹联接，所述钻杆的顶部与传动轴螺纹联接，且钻杆一侧设有钻井液入口，所述钻杆的另一侧设有钻井液出口，所述钻杆的两侧均设有旋转密封装置，所述旋转密封装置分别与钻井液入口和钻井液出口相配合，所述旋转密封装置的上方设有推力轴承，所述钻杆位于推管内，所述推管与推力轴承相配合，且推管的下方设有防砂筛管，所述防砂筛管与推管相配合，且推管和防砂筛管均位于滑动槽导管内，所述滑动槽导管固定于井架上，且滑动槽导管上设有密封导管，所述密封导管的底部通过滑动密封装置与釜盖连接。
[0007]优选的，所述操作平台上设有安装孔，且安装孔与釜体相配合。
[0008]优选的，所述操作平台的一侧设有人梯，且人梯的一侧设有单边扶手。
[0009]优选的，所述操作平台上设有防滑不锈钢板。
[0010]本实用新型中，该大尺寸天然气水合物开采综合模拟装置可实现实验室环境下制备符合海域水合物地层条件的天然气水合物沉积物，可以高效地模拟井筒钻进方式
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型提出的一种大尺寸天然气水合物开采综合模拟装置的结构示意图。
[0012]图中:I传动轴、2电机、3转盘、4井架、5钻头、6卡环滑道、7操作平台、8人梯、9反转机构、10钻井液入口、11旋转密封装置、12钻杆、13推管、14滑动槽导管、15钻井液出口、16推力轴承、17滑动密封装置、18防砂筛管、19密封导管、20高压反应器。
【具体实施方式】
[0013]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0014]参照图1，一种大尺寸天然气水合物开采综合模拟装置，包括操作平台7、高压反应器20和钻机总成，操作平台7上设有高压反应器20，高压感应器20包括釜体和釜盖，釜体位于操作平台7上，且釜体的周边设有卡环滑道6，卡环滑道6位于操作平台7的顶部，釜盖位于釜体的顶部，且釜盖通过三瓣卡环与釜体连接，三瓣卡环与卡环滑道6相配合，且釜盖与釜体之间设有反转机构9，釜体的一侧设有井架4，井架4位于操作平台7的顶部，且井架4的顶部设有电机2，电机2的一侧设有转盘3，转盘3上设有传动轴I，且电机2通过转盘3与传动轴I连接，井架4上设有钻机总成，钻机总成包括钻头5、钻井液入口 10、旋转密封装置11、钻杆12、推管13、滑动槽导管14、钻井液出口 15、推力轴承16、滑动密封装置17、防砂筛管18和密封导管19，钻头5与釜盖相配合，且钻头5的顶部与钻杆12螺纹联接，钻杆12的顶部与传动轴I螺纹联接，且钻杆12—侧设有钻井液入口 1，钻杆12的另一侧设有钻井液出口 15，钻杆12的两侧均设有旋转密封装置11，旋转密封装置11分别与钻井液入口 10和钻井液出口 15相配合，旋转密封装置11的上方设有推力轴承16，钻杆12位于推管13内，推管13与推力轴承16相配合，且推管13的下方设有防砂筛管18，防砂筛管18与推管13相配合，且推管13和防砂筛管18均位于滑动槽导管14内，滑动槽导管14固定于井架4上，且滑动槽导管14上设有密封导管19，密封导管19的底部通过滑动密封装置17与釜盖连接，该大尺寸天然气水合物开采综合模拟装置可实现实验室环境下制备符合海域水合物地层条件的天然气水合物沉积物，可以高效地模拟井筒钻进方式和井筒预埋方式条件下实施的降压开采过程中井底的出砂过程，测量出砂速率、出砂量、出砂粒径、温度和压力等物理参量，为探索天然气水合物降压开采出砂机理及影响因素提供有效的技术手段，最终为出砂问题实验模拟研究提供支撑，本实用新型能够模拟不同工作制度条件下天然气水合物的降压开采全过程，也能够对降压法开采的出砂过程实时监测，探测出砂位置，检测出砂量和出砂速率，结构简单，使用方便。
[0015]本实用新型中，操作平台7上设有安装孔，且安装孔与釜体相配合，操作平台7的一侧设有人梯8，且人梯8的一侧设有单边扶手，操作平台7上设有防滑不锈钢板，该大尺寸天然气水合物开采综合模拟装置可实现实验室环境下制备符合海域水合物地层条件的天然气水合物沉积物，可以高效地模拟井筒钻进方式和井筒预埋方式条件下实施的降压开采过程中井底的出砂过程，测量出砂速率、出砂量、出砂粒径、温度和压力等物理参量，为探索天然气水合物降压开采出砂机理及影响因素提供有效的技术手段，最终为出砂问题实验模拟研究提供支撑，本实用新型能够模拟不同工作制度条件下天然气水合物的降压开采全过程，也能够对降压法开采的出砂过程实时监测，探测出砂位置，检测出砂量和出砂速率，结构简单，使用方便。
[0016]本实用新型中，防砂筛管18为整体筛网井管，钻杆12下与钻头5梯形锥螺纹联接，上与传动轴I梯形锥螺纹联接，密封导管19的长度为保证防砂筛管18全部推进要求滑动密封装置17的有效长度，滑动密封装置17选用拉杆密封，形圈两道密封，推管13用于在滑动槽导管14内约束转动推进防砂筛管18，其长度保证防砂筛管18全部推进要求有效长度，上端开有钻井液进出口螺纹接口，滑动槽导管14用于给导管转动约束实现滑动功能，和井架4连接固定，起到钻机的定位和支承作用，推力轴承16主要承担钻杆12的转动和推管13的滑动功能，转盘3可控制钻机旋转速度，传动轴I采用长键槽丝杠轴，实现转动和上下滑动的传动功能，井架4作用为支承钻机实现钻采模拟开采井实验过程。
[0017]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种大尺寸天然气水合物开采综合模拟装置，包括操作平台(7)、高压反应器(20)和钻机总成，其特征在于，所述操作平台(7)上设有高压反应器(20)，所述高压感应器(20)包括釜体和釜盖，所述釜体位于操作平台(7)上，且釜体的周边设有卡环滑道(6)，所述卡环滑道(6)位于操作平台(7)的顶部，所述釜盖位于釜体的顶部，且釜盖通过三瓣卡环与釜体连接，所述三瓣卡环与卡环滑道(6)相配合，且釜盖与釜体之间设有反转机构(9)，所述釜体的一侧设有井架(4)，所述井架(4)位于操作平台(7)的顶部，且井架(4)的顶部设有电机(2)，所述电机(2)的一侧设有转盘(3)，所述转盘(3)上设有传动轴(I)，且电机(2)通过转盘(3)与传动轴(I)连接，所述井架(4)上设有钻机总成，所述钻机总成包括钻头(5)、钻井液入口(10)、旋转密封装置(11)、钻杆(12)、推管(13)、滑动槽导管(14)、钻井液出口(15)、推力轴承(16)、滑动密封装置(17)、防砂筛管(18)和密封导管(19)，所述钻头(5)与釜盖相配合，且钻头(5)的顶部与钻杆(12)螺纹联接，所述钻杆(12)的顶部与传动轴(I)螺纹联接，且钻杆(12) 一侧设有钻井液入口( 1)，所述钻杆(12)的另一侧设有钻井液出口( 15)，所述钻杆(12)的两侧均设有旋转密封装置(11)，所述旋转密封装置(11)分别与钻井液入口(10)和钻井液出口(15)相配合，所述旋转密封装置(11)的上方设有推力轴承(16)，所述钻杆(12)位于推管(13)内，所述推管(13)与推力轴承(16)相配合，且推管(13)的下方设有防砂筛管(18)，所述防砂筛管(18)与推管(13)相配合，且推管(13)和防砂筛管(18)均位于滑动槽导管(14)内，所述滑动槽导管(14)固定于井架(4)上，且滑动槽导管(14)上设有密封导管(19)，所述密封导管(19)的底部通过滑动密封装置(17)与釜盖连接。2.根据权利要求1所述的一种大尺寸天然气水合物开采综合模拟装置，其特征在于，所述操作平台(7)上设有安装孔，且安装孔与釜体相配合。3.根据权利要求1所述的一种大尺寸天然气水合物开采综合模拟装置，其特征在于，所述操作平台(7)的一侧设有人梯(8)，且人梯(8)的一侧设有单边扶手。4.根据权利要求1所述的一种大尺寸天然气水合物开采综合模拟装置，其特征在于，所述操作平台(7)上设有防滑不锈钢板。
【文档编号】E21B43/00GK205445560SQ201620228589
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月23日
【发明人】刘昌岭, 刘乐乐, 黎元平, 李彦龙, 业渝光, 胡高伟, 陈强
【申请人】青岛海洋地质研究所