状、层状、脉状、颗粒状或者分散状与干燥后的多孔介质颗粒混合填充的过程中:
[0035]如果要生成块状水合物，先通过所需块状水合物总量计算出所需冰粉颗粒总量，然后制作出与多孔介质颗粒相似颗粒大小的冰粉颗粒，并将制作的冰粉颗粒以块状集中堆积在多孔介质颗粒中；
[0036]如果要生成层状水合物，先通过所需层状水合物总量计算出所需冰粉颗粒总量，然后制作出与多孔介质颗粒相似颗粒大小的冰粉颗粒，并将制作的冰粉颗粒以和形态学数据相同厚度的层状的铺设在多孔介质中；
[0037]如果要生成脉状水合物，先通过所需脉状水合物总量计算出所需冰粉颗粒总量，然后制作出与多孔介质颗粒相似颗粒大小的冰粉颗粒，并将制作的冰粉颗粒以和形态学数据相同的延伸长度以及弯曲度铺设在多孔介质中；
[0038]如果要生成颗粒状水合物，先通过所需颗粒状水合物总量计算出所需冰粉颗粒总量，然后制作出与多孔介质颗粒相似颗粒大小的冰粉颗粒，并将制作的冰粉颗粒以和形态学数据相同颗粒大小以及分散度铺设在多孔介质中；
[0039]如果要生成分散状水合物，先通过所需分散状水合物总量计算出所需冰粉颗粒总量，然后制作出比多孔介质颗粒小一个量级的冰粉颗粒，并将制作的冰粉颗粒与多孔介质充分混合后一起填充至样品腔中。
[0040]本发明的有益效果是:本发明可以经济、有效、并准确的获得难以获得的各种地质条件以及各种赋存形态条件下的真实海洋天然气水合物样品，令水合物研究更接近现实；适用于各种大小的水合物反应釜；为开采天然气水合物的研究提供实验基础。
【附图说明】
[0041]图1为本发明实施例的天然气水合物生成实验装置示意图。
[0042]图2为本发明天然气水合物样品的生成实验方法步骤示意图。
[0043]1、样品腔；2、内套；3、壳体；4、围压腔；5、上密封塞；6、上法兰；7、下密封塞；8、下法兰；9、轴压活塞；10、轴压控制系统；11、围压控制系统；12、注入系统；13、产出系统；14、回压阀；15、釜外夹套；16、温度控制系统；17、轴压腔。
【具体实施方式】
[0044]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明的内容做进一步详细说明。
[0045]实施例:
[0046]为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0047]如图1所示，本发明实施例的一种基于上述所述合成海洋天然气水合物样品的实验装置，其主要包括反应釜、轴压活塞9、釜外夹套15、注入系统12、轴压控制系统10、围压控制系统11、产出系统13和控制器几个部分组成，其中:
[0048]反应釜包括带有密封容置空间的反应釜本体以及安装于反应釜本体中的内套2，反应釜本体包括侧壁、上壁和下壁，其中，内套2、上壁和下壁围成用于放置样品的样品腔1，内套2、侧壁以及上壁和下壁之间围成围压腔4 ;反应釜本体具体有壳体3、反应釜上盖和反应釜下盖组成，上述侧壁为上、下端开口且中空的壳体3，反应釜上盖和反应釜下盖分别通过上法兰和下法兰固定于壳体上、下开口端，上壁为固定连接于壳体3上端的上法兰6，在上法兰6和内套2的上端之间通过上密封塞5 (如橡胶圈)密封，下壁为固定连接于壳体3下端的下法兰8，在下法兰8和内套2的下端之间通过下密封塞7密封。样品腔为圆柱形，其内容积1L均可，设计样品腔承压20MPa。
[0049]轴压活塞9包括伸入样品腔1中的活塞本体以及连接部，连接部的下端固定连接于活塞本体上，其上端延伸至上壁的外侧，活塞本体、内套2和上壁之间围成不与样品腔1连通的轴压腔17。
[0050]釜外夹套15，釜外夹套15包围反应釜，釜外夹套15和反应釜之间围成浴腔，通过温度控制系统16改变浴腔内的温度以调节反应釜内的操作环境温度。浴腔为循环水浴或空气浴，所述温度控制系统是利用循环水浴或者空气浴控制整个系统的操作环境温度。
[0051]控制器，主要是对一些传感参数进行采集，具体是:在轴压腔17、围压腔4样品腔1以及浴腔中分别安装有第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和温度传感器，轴压活塞上安装有位移传感器，第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、温度传感器以及位移传感器的信号输出端均电性连接于控制器，用于分别采集轴压腔实际压力值、围压腔实际压力值、孔隙压力值、实验装置操作环境温度以及样品腔轴向形变量。
[0052]注入系统12，用于向样品腔1内注气和注液，其包括注气单元和注液单元，注气单元是通过气体增压系统将气源注入样品腔1，以检测实验装置的漏气情况以及向样品腔1注入生成水合物所需的反应气；注液单元是通过平流栗将水源的去离子水注入样品腔1，以获得和实际水合物矿藏条件一致的孔隙水饱和度。
[0053]轴压控制系统10，用于向轴压腔17内注水或从轴压腔17内抽水，以改变轴压腔17的腔内压力；轴压控制系统10为手摇注水栗，当第一压力传感器测得的压力值小于轴压腔设定压力值时，启动手摇注水栗向轴压腔17内注水，当第一压力传感器测得的压力值大于轴压腔设定压力值时，启动手摇注水栗从轴压腔17内抽水。
[0054]围压控制系统11，用于向围压腔4内注水或从围压腔4内抽水，以改变围压腔4的腔内压力；围压控制系统11为手摇注水栗，当第二压力传感器测得的压力值小于围压腔设定压力值时，启动手摇注水栗向围压腔4内注水，当第二压力传感器测得的压力值大于围压腔设定压力值时，启动手摇注水栗从围压腔4内抽水。
[0055]产出系统13用于从样品腔1内采集产出物。产出系统13包括出口压力控制器、气液固三相分离器、固体收集计量天平、液体收集计量天平以及气体流量计，其中，气液固三相分离器通过连通管道与样品腔1连通，出口压力控制器为安装于连通管道上的回压阀14，气液固三相分离器由除砂器和气液分离器串联实现，固体收集计量天平通过计量除砂器质量变化记录产出砂量，液体收集计量天平计量气液分离器液体出口的产水质量，气体流量计计量气体出口的产出气量。
[0056]如图2所示，本发明实施例的一种基于上述所述合成海洋天然气水合物样品的实验方法，包括:
[0057]步骤101:测量获得真实海洋水合物样品的物性参数，包括温度、孔隙压力、上覆压力、绝对渗透率、孔隙度、粒径、比表面积、密度、水合物饱和度以及水合物分布形态学(块状、层状、脉状、颗粒状以及分散状)数据。
[0058]步骤102:制作与实际海底沉积物具有相同物性参数(绝对渗透率、孔隙度、粒径、比表面积、密度)的多孔介质，或者直接采用实际水合物矿藏的沉积物样品作为实验样品生成所需的多孔介质。
[0059]步骤103:使用冰粉制作系统在低温环境下制作合适粒径的冰粉颗粒。
[0060]步骤104:将冰粉以块状、层状、脉状、颗粒状或者分散状与干燥后的多孔介质颗粒混合，并向反应釜的样品腔中填充。整个填充的操作环境温度为零度以下，可以保证冰粉不融化。
[0061]步骤105:关闭反应釜通过轴压控制系统、围压控制系统分别控制样品轴压、围压，以模拟海底地质力学性质。过程中环境温度任然保持零度以下。
[0062]步骤106:注入甲烷气，令孔隙压力为实际水合物孔隙压力，保持系统温度低于零度，开始生成水合物，冰直接转化为甲烷水合物。
[0063]步骤107:判断系统压力是否下降，不再下降时，认为冰粉全部反应为水合物。如果依然下降说明反应仍在继续重复步骤106补充足够的甲烷气。
[0064]步骤108:水合物生成完成。
[0065]步骤109:升高系统温度至实际地质条件下的温度，并调整孔隙压力为实际孔隙压力。
[0066]步骤110:通过注液系统将反应釜内的自由气驱除，期间保持压力与温度保持不变。
[0067]步骤111:静置一段时间，待物性稳定后认为真实海底水合物样品制作完成。
[0068]在上面步骤中提到的将冰粉以块状、层状、脉状、颗粒状或者分散状与干燥后的多孔介质颗粒混合填充的过程，详细介绍如下:
[0069]当生成块状水合物时，先通过所需水合物总量计算出所需冰粉总量，然后制作出与多孔介质相似或略大的颗粒大小的冰粉，以块状集中的堆积在多孔介质中；
[0070]当生成层状水合物时，先通过所需水合物总量计算出所需冰粉总量，然后制作出与多孔介质相似颗粒大小的冰粉，以和形态学数据相同厚度的层状的铺设在多孔介质中；
[0071]当生成脉状水合物时，先通过所需水合物总量计算出所需冰粉总量，然后制作出与多孔介质相似颗粒大小的冰粉，以和形态学数据相同的延伸长度以及弯曲度铺设在多孔介质中；
[0072]当生成颗粒状水合物时，先通过所需水合物总量计算出所需冰粉总量，然后制作出与多