外置浮箱多层电热支架的海底天然气收集装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种外置浮箱多层电热支架的海底天然气收集装置及方法，属于天然气采集技术领域。本发明专利技术包括母船和内空的天然气收集罩，所述母船上设有天然气收储装置，所述天然气收储装置通过采气管路连接天然气收集罩顶部，所述天然气收集罩通过隔水管连接至母船底部，所述采气管路设于隔水管内；所述天然气收集罩底部四周布置有锚定系统，在天然气收集罩的底部设有压力调节系统，所述天然气收集罩外壁上设有推进系统，所述天然气收集罩的外壁上设有密度调节系统，所述天然气收集罩内部设有温度调节系统和搅动系统。本发明专利技术主要解决了海底泥床的天然气水合物，在分解收集和开采的过程中，不会形成天然气的逸散和泄露的问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，属于天然气采集
本专利技术包括母船和内空的天然气收集罩，所述母船上设有天然气收储装置，所述天然气收储装置通过采气管路连接天然气收集罩顶部，所述天然气收集罩通过隔水管连接至母船底部，所述采气管路设于隔水管内；所述天然气收集罩底部四周布置有锚定系统，在天然气收集罩的底部设有压力调节系统，所述天然气收集罩外壁上设有推进系统，所述天然气收集罩的外壁上设有密度调节系统，所述天然气收集罩内部设有温度调节系统和搅动系统。本专利技术主要解决了海底泥床的天然气水合物，在分解收集和开采的过程中，不会形成天然气的逸散和泄露的问题。【专利说明】
本专利技术涉及天然气采集
，尤其是海底天然气水合物采集技术。
技术介绍
海底天然气水合物是甲烷气体在海底的低温高压环境下与水分子结合形成的结晶体，是一种储量巨大的清洁能源，有希望替代石油、煤炭成为主要能源。天然气水合物广泛分布于海底沉积层，具有储量大、弱胶结、稳定性差的特点，一旦所在区域的温度、压力条件发生变化，就可能导致海底天然气水合物的大量分解、气化和自由释放。由于天然气水合物主要分解为甲烷气体和水，然而甲烷气体是温室气体，大量释放到大气中会造成温室效应，对环境造成严重破坏。如何保证开采海底的天然气水合物的过程中天然气不泄露、不逸散以及如何高效率的分解天然气水合物，都是目前海底天然气水合物矿藏开发的主要研究方向。现有天然气水合物开采技术中，通常通过降压法、注热法或者注化学试剂法等，将海底具的天然气水合物矿藏转化为气体和水，对转化后得到的气体进行收集，再通过水下生产设施或浮式生产设施进行生产，目前还没有一种成熟的海底天然气水合物的开采办法及系统正式投入商业运行，美国、日本等国均进行实验性质的开采。主要原因是现有的开采办法都比较复杂，成本高，而且缺乏可控性和可操作性，容易引起甲烷气体的泄漏，造成环境污染和大气的温室效应，开采效率也无法达到工业开发最低要求，均还处于试验室探索阶段，无法投入商业运营。因此，需要一种能够实现绿色环保，经济高效的开采系统，实现对海底天然气水合物的开采。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于:针对上述存在的问题，提供一种，主要解决了海底泥床的天然气水合物，在分解收集和开采的过程中，不会形成天然气的逸散和泄露的问题，本专利技术突破常规思维模式，巧妙地利用压力调节形成负压和温度调节系统增温，来促使海底泥床种的天然气水合物分解，利于海底天然气水合物的开采，继而大大地提高天然气的采集率，为海底天然气水合物的开采提供新方向；可见，本专利技术可通过对密度、压力、温度的控制以保证稳定生产，天然气采集方便、采集效率高，能多次重复使用。本专利技术采用的技术方案如下: 本专利技术的外置浮箱多层电热支架的海底天然气收集装置，包括母船和内空的天然气收集罩，所述母船上设有天然气收储装置，所述天然气收储装置通过采气管路连接天然气收集罩顶部，所述天然气收集罩通过隔水管连接至母船底部，所述采气管路设于隔水管内；所述天然气收集罩底部四周布置有锚定系统，在天然气收集罩的底部设有压力调节系统，所述天然气收集罩外壁上设有推进系统，所述天然气收集罩的外壁上设有密度调节系统，所述天然气收集罩内部设有温度调节系统和搅动系统，所述温度调节系统包括加热装置和支架，所述壳体内布置有若干并排的支架，其中所述支架上固定有若干加热装置，所述加热装置连接于电缆上，所述电缆穿过隔水管连接至母船上的控制中心。由于上述结构，母船用于操作人员在海面上进行操作和控制。天然气收集罩可罩于指定区域的海底泥床上，并对该区域的海底泥床进行密封，并对该区域内的天然气进行收集，并通过天然气采气管路传送至母船上的天然气收储装置进行收储。隔水管用于将采气管路、气压管路、供氧管路和电缆等全部置于其中，避免海水对其的腐蚀，确保其寿命。锚定系统设于天然气收集罩底部四周，可将收集罩密封固定于海底泥床上，确保进行天然气收集过程中发生泄漏。压力调节系统可将收集罩内的液体排出，使密闭的收集罩内形成负压，促使海底泥床种的天然气水合物分解，利于海底天然气水合物的开采。而搅动系统则，是可是在指定区域采集一定时间后，通过搅动系统对海底泥床进行搅动，从而促使海底泥床的深层水合物分解。推进系统，可用于将天然气收集罩下放到指定区域时，对收集罩进行微调，以确保收集罩的精确定位。而密度调节系统，则是对天然气收集罩本身的密度进行调节，从而控制收集罩的上提和下放。将所有浮力模块设于收集罩外壁上，使得浮力模块便于安装和固定，且收集罩同样不易受外部环境的影响而产生移动，更利于运输和保存；另外，所有浮力模块设于收集罩外壁上，使对浮力模块通过浮力对收集罩的影响和控制更准确。其中在天然气收集罩内布置若干并排的支架，这些支架被安装和固定于收集罩的内壁上，使收集罩的连接更加的温靠；另外一方面支架并排布置在收集罩内，使收集罩在纵向上均布有支架，而每个支架上均设计有加热装置，当收集罩内温度过低时，可通过电加热的方式对收集罩内进行加热，并使收集罩内部的温度均匀，从而避免收集罩内局部温度过高，形成较大的温差，造成天然气瞬间膨胀压力瞬间增大，而带来的危险事故，确保生产安全。且通过母船上的控制中心通过电缆进行控制，使得控制更加方便快捷可靠，操作更加简便。本专利技术的外置浮箱多层电热支架的海底天然气收集装置，主要解决了海底泥床的天然气水合物，在分解收集和开采的过程中，不会形成天然气的逸散和泄露的问题，本专利技术突破常规思维模式，巧妙地利用压力调节形成负压和温度调节系统增温，来促使海底泥床种的天然气水合物分解，利于海底天然气水合物的开采，继而大大地提高天然气的采集率，为海底天然气水合物的开采提供新方向；可见，本专利技术可通过对密度、压力、温度的控制以保证稳定生产，天然气采集方便、采集效率高，能多次重复使用。本专利技术的外置浮箱多层电热支架的海底天然气收集装置，所述密度调节系统包括浮力模块、供压模块和气压管路;其中若干浮力模块布置于壳体的外壁上，所述浮力模块包括密封的内空箱体，所述箱体内设电子液位计，所述箱体上设有连通内外的排水管与进气管，所有浮力模块的进气管并联于气压管路上，所述气压管路固定于壳体的外壁上并从隔水管中穿过连接至供压模块。由于上述结构，密度调节系统通过供压模块产生压力气体，并通过气压管路向浮力模块的箱体内供入压力气体，从而可将箱体内的水排出，从而降低收集罩本身的密度进行上提;相反在进行收集罩的下放时，可通过控制箱体内的压力气体排出，海水进入箱体内增加收集罩本身的密度，使收集罩下放至海底泥床。将所有浮力模块设于收集罩的内、外层壳体间，从而使收集罩整体的结构更紧凑更简单，且收集罩不易受外部环境的影响而产生移动，更利于运输和保存。本专利技术的外置浮箱多层电热支架的海底天然气收集装置，所述天然气收集罩包括壳体、顶部平台、挡板和吊环，所述壳体包括内外层壳体，所述壳体呈内空的金字塔形结构，所述壳体的顶部设为顶部平台，所述壳体的底边上密封连接有一圈环形挡板。由于上述结构，内空的金字塔形结构的壳体，使壳体便于生产制造，且结构更加可靠，更利于天然气集中于壳体的内顶部，便于天气的收集。内外层壳体之间可用于设置浮力模块，从而使得整个收集罩结构更紧凑;顶部平台用于连接隔水管，便于母船与收集罩之间进行连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
外置浮箱多层电热支架的海底天然气收集装置，其特征在于：包括母船（5）和内空的天然气收集罩（1），所述母船（5）上设有天然气收储装置（7），所述天然气收储装置（7）通过采气管路（12）连接天然气收集罩（1）顶部，所述天然气收集罩（1）通过隔水管（13）连接至母船（5）底部，所述采气管路（12）设于隔水管（13）内；所述天然气收集罩（1）底部四周布置有锚定系统（8），在天然气收集罩（1）的底部设有压力调节系统（3），所述天然气收集罩（1）外壁上设有推进系统（6），所述天然气收集罩（1）的外壁上设有密度调节系统（2），所述天然气收集罩（1）内部设有温度调节系统（4）和搅动系统（9），所述温度调节系统（4）包括加热装置（401）和支架（402），所述壳体（101）内布置有若干并排的支架（402），其中所述支架（402）上固定有若干加热装置（401），所述加热装置（401）连接于电缆上，所述电缆穿过隔水管（13）连接至母船（5）上的控制中心。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黎伟，杨牧，雷鸿翔，袁圣桐，宋伟，周研竹，宋金丽，张欣，龙江，张堂佳，周仪，邓鑫，谢齐，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51