The invention discloses a method for continuous sampling apparatus and method of marine gas hydrate, is composed of refrigeration equipment, single rotating corer, high-pressure plunger pump, compressed air equipment, nitrogen equipment, heat insulation pressure separation device and a heat insulation pressure body box, refrigeration equipment, single rotating sampling tools high pressure plunger pump, compressed air equipment, nitrogen equipment, heat insulation pressure separation device and heat insulation pressure box between ore bodies are connected by a pipeline, and are fixed on the exploration ship, single rotating corer and marine gas hydrate formation contact; the invention uses high-pressure jet drilling as cutting tools. After the break of the hydrate block by a hydraulic lifting way to transport to the surface heat insulation pressure chamber, according to the self protective effect to achieve fidelity continuous coring, effectivelyreducethe drill The decomposition of hydrates caused by the heat of friction ensures that the reverse circulation channel is in a low temperature environment.
【技术实现步骤摘要】
一种用于海洋天然气水合物的连续取样装置及取样方法
本专利技术涉及一种取样钻具及取样方法,特别涉及一种用于海洋天然气水合物的连续取样装置及取样方法。
技术介绍
天然气水合物又称固态甲烷,它是由天然气与水所组成,呈固体状态,其外貌极象冰雪或固体酒精,点火即可燃烧,因此有人称其为“可燃冰”、“气冰”、“固体瓦斯”。天然气水合物的结晶格架主要是由水分子所构成,在不同的低温高压条件下,水分子结晶形成不同类型的多面笼形结构。据估计,全球海底天然气水合物中甲烷资源量约为2.16×1016m3,甲烷中的碳总量相当于当前已知煤、石油和天然气等化石燃料总资源量的两倍。目前,已经发现的天然气水合物矿藏主要分布在海底以下0m-1500m的松散沉积层中,天然气水合物有可能成为继页岩气、煤层气、油砂等之后的又一储量巨大的接替能源。目前发现的水合物主要以四种形态存在,分别为砂岩型、砂岩裂隙型、细粒裂隙型水合物、分散型水合物。目前细粒裂隙型水合物、分散型水合物总量大,具有埋深浅、胶结性差等特点。天然气水合物存在“自保护效应”,根据Stern等人绘制的甲烷水合物分解速率图可知,271K(-2℃)的等温条件下,水合物分解速率极为缓慢,在此温度范围内当压力为1.0MPa(100m水深)水合物分解可长达一个月。现有专利检索发现,中国专利申请号为:CN201210344300.2,名称为“一种天然气水合物保压取样器”,该结构通过设计的球阀结构使进入岩心管的水合物样品在提升过程中保持原位的压力;中国专利申请号为:CN2008100504760,名称为“天然气水合物孔底冷冻取样器及其取样方法”,该结构 ...
【技术保护点】
一种用于海洋天然气水合物的连续取样装置,其特征在于:是由制冷设备(1),单动旋转取样钻具(2)、高压柱塞泵(3)、空气压缩设备(4)、制氮设备(5)、保温保压分离装置(6)和保温保压矿体箱(7)组成,制冷设备(1)、单动旋转取样钻具(2)、高压柱塞泵(3)、空气压缩设备(4)、制氮设备(5)、保温保压分离装置(6)和保温保压矿体箱(7)之间通过管路连接,并依次固定设置在勘探船上,单动旋转取样钻具(2)与海洋天然气水合物地层接触;单动旋转取样钻具(2)包括三壁钻杆(21)、双壁钻杆(22)、单动机构(24)和旋转喷嘴缸体(25),三壁钻杆(21)固定设置在勘探船上,双壁钻杆(22)固定连接在三壁钻杆(21)下端,双壁钻杆(22)下端具有底喷孔(26),单动机构(24)设置在双壁钻杆(22)环空内,旋转喷嘴缸体(25)镶嵌在单动机构(24)上;三壁钻杆(21)上具有高压气输送通道(211)、高压水输送通道(212)、气水混合室(23)和反循环中心通道(223);双壁钻杆(22)包括外管(221)和内管(222),内管(222)设置在外管(221)内,双壁钻杆(22)具有反循环中心通道(22 ...
【技术特征摘要】
1.一种用于海洋天然气水合物的连续取样装置,其特征在于:是由制冷设备(1),单动旋转取样钻具(2)、高压柱塞泵(3)、空气压缩设备(4)、制氮设备(5)、保温保压分离装置(6)和保温保压矿体箱(7)组成,制冷设备(1)、单动旋转取样钻具(2)、高压柱塞泵(3)、空气压缩设备(4)、制氮设备(5)、保温保压分离装置(6)和保温保压矿体箱(7)之间通过管路连接,并依次固定设置在勘探船上,单动旋转取样钻具(2)与海洋天然气水合物地层接触;单动旋转取样钻具(2)包括三壁钻杆(21)、双壁钻杆(22)、单动机构(24)和旋转喷嘴缸体(25),三壁钻杆(21)固定设置在勘探船上,双壁钻杆(22)固定连接在三壁钻杆(21)下端,双壁钻杆(22)下端具有底喷孔(26),单动机构(24)设置在双壁钻杆(22)环空内,旋转喷嘴缸体(25)镶嵌在单动机构(24)上;三壁钻杆(21)上具有高压气输送通道(211)、高压水输送通道(212)、气水混合室(23)和反循环中心通道(223);双壁钻杆(22)包括外管(221)和内管(222),内管(222)设置在外管(221)内,双壁钻杆(22)具有反循环中心通道(223);单动机构(24)包括外止推轴承上盖(241)、内止推轴承上盖(242)、内止推轴承下盖(243)和外止推轴承下盖(244),外止推轴承上盖(241)密封连接在外管(221)内壁,内止推轴承上盖(242)密封连接在内管(222)外壁,外止推轴承下盖(244)固定连接在外管(221)内壁,内止推轴承下盖(243)固定连接在内管(222)外壁,外止推轴承上盖(241)和内止推轴承上盖(242)与旋转喷嘴缸体(25)之间为固定连接,内止推轴承下盖(243)和外止推轴承下盖(244)与旋转喷嘴缸体(25)之间为密封连接。2.根据权利要求1所述的一种用于海洋天然气水合物的连续取样装置,其特征在于:所述旋转喷嘴缸体(25)具有限位座(251...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈晨,陈勇,孙友宏,陈敏,付会龙,靳成才,黄汉勇,徐晗,高雪峰,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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