本发明专利技术公开了一种天然气水合物分解对结构物稳定性影响实验装置包括模型箱、结构物、分解条件提供部和测量系统，其中模型箱用于进行含天然气水合物地层的制备和分解，结构物与该地层直接固定连接或通过系泊系统与其固定连接；分解条件提供部提供天然气水合物分解时所需的分解条件；测量系统用于测量天然气水合物形成和分解过程中力学、热力学参数。本发明专利技术可在实验室中模拟天然气水合物的合成与分解过程，并可测量在天然气水合物分解时，对结构物稳定性的影响，通过测量相关数据，可为天然气水合物的开采、环境破坏的预防等，提供可靠的依据。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天然气水合物研究领域，尤其是一种天然气水合物分解 对结构物稳定性影响实验装置。
技术介绍
天然气水合物是一种类水状的天然气矿藏，它是一种笼形化合物或 称包络状混合物，它的形成不是通过分子间的强吸引力作用，而是水分 子形成的笼状结构紧密地包裹了另 一种分子。天然气水合物的主要成分 是曱烷水合物。美国地质调查局最近的一篇研究报告显示自然界中天然 形成的甲烷水合物的碳含量远大于目前所有化石燃料中的碳含量的总和。研究发现1体积的甲烷水合物中含有标准状态下164个体积的曱烷 气体，它能给人类提供和储存了大量的能源。但同时曱烷是一种比二氧 化碳热容更高的温室气体，其效能是后者的20倍以上。在海底，天然气水合物是极其脆弱的， 一旦某种因素(如海平面下 降、海底构造活动、海底热流值增高、钻井或采气不当等)引起海底压 力降低或温度上升，天然气水合物将有可能分解成天然气和水，从而影 响海底沉积物的稳定性，甚至导致海底滑i皮和海洋结构物的严重失稳与 破坏，天然气的大量释放，会造成生物灭亡和气候变暖等环境灾害。
技术实现思路
针对现有存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种天然气水合物分 解对结构物稳定性影响实验装置。为实现上述目的，本专利技术一种天然气水合物分解对结构物稳定性影 响实验装置包括模型箱、结构物、分解条件提供部和测量系统，其中模 型箱用于进行含天然气水合物地层的制备和分解，结构物与该地层直接 固定连接或通过系泊系统与其固定连接；分解条件提供部提供天然气水 合物分解时所需的分解条件；测量系统用于测量天然气水合物形成和分解过程中力学、热力学参数。进一步，所述分解条件提供部竖直设置在天然气水合物中，或水平 设置在天然气水合物的下部。进一步，所述模型箱内为高压低温环境。本专利技术可在实验室中模拟天然气水合物的合成与分解过程，并可测 量在天然气水合物分解时，对结构物稳定性的影响，通过测量相关数据， 可为天然气水合物的开采、环境破坏的预防等，提供可靠的依据。附图说明附图为本专利技术结构示意图。具体实施方式如附图所示，本专利技术一种天然气水合物分解对结构物稳定性影响实验装置包括模型箱l、结构物4、分解条件提供部3和测量系统6，其中， 模型箱l:在模型箱1内合成含天然气水合物地层2，该地层2可以 全部是天然气水合物沉积物，也可以是含天然气水合物地层与不含天然 气水合物地层构成的复合地层，模型箱1内为高压低温环境，提供天然 气水合物地层2的形成条件，是整个合成系统的一部分。同时，为模拟 实际海床，模型箱1可以是水平设置的，也可以设置有一定坡度等不平 整的形状。分解条件提供部分3:可以是竖直设置的管道，也可以是水平设置的 管道，通过在管道中注热或降压，破坏天然气水合物2的稳定条件，促 使天然气水合物2分解。结构物4:模拟海床，或模拟海洋工程中的实际结构物，如平台、平 台基础、管线等。测量系统6:测量天然气水合物地层2形成和分解过程中的温度、压 力、以及结构物4的变形、承载力等。权利要求1、一种天然气水合物分解对结构物稳定性影响实验装置，其特征在于，该装置包括模型箱、结构物、分解条件提供部和测量系统，其中模型箱用于进行含天然气水合物地层的制备和分解结构物与该地层直接固定连接或通过系泊系统与其固定连接；分解条件提供部提供天然气水合物分解时所需的分解条件；测量系统用于测量天然气水合物形成和分解过程中力学、热力学参数。2、 如权利要求l.所述的一种天然气水合物分解对结构物稳定性影响实 验装置，其特征在于，所述分解条件提供部竖直设置在天然气水合 物中，或水平设置在天然气水合物的下部。3、 如权利要求1所述的一种天然气水合物分解对结构物稳定性影响实 验装置，其特征在于，所述模型箱内为高压低温环境。全文摘要本专利技术公开了一种天然气水合物分解对结构物稳定性影响实验装置包括模型箱、结构物、分解条件提供部和测量系统，其中模型箱用于进行含天然气水合物地层的制备和分解，结构物与该地层直接固定连接或通过系泊系统与其固定连接；分解条件提供部提供天然气水合物分解时所需的分解条件；测量系统用于测量天然气水合物形成和分解过程中力学、热力学参数。本专利技术可在实验室中模拟天然气水合物的合成与分解过程，并可测量在天然气水合物分解时，对结构物稳定性的影响，通过测量相关数据，可为天然气水合物的开采、环境破坏的预防等，提供可靠的依据。文档编号G01N19/00GK101246155SQ20081010285公开日2008年8月20日 申请日期2008年3月27日 优先权日2008年3月27日专利技术者王淑云, 王爱兰, 京 赵, 鲁晓兵 申请人:中国科学院力学研究所 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种天然气水合物分解对结构物稳定性影响实验装置，其特征在于，该装置包括模型箱、结构物、分解条件提供部和测量系统，其中模型箱用于进行含天然气水合物地层的制备和分解结构物与该地层直接固定连接或通过系泊系统与其固定连接；分解条件提供部提供天然气水合物分解时所需的分解条件；测量系统用于测量天然气水合物形成和分解过程中力学、热力学参数。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵京，王爱兰，王淑云，鲁晓兵，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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