本发明专利技术公开一种流体通量监测和流体样品采集的装置和方法，第一微径管道和第二微径管道向主流管道吸收流体和示踪剂，在第一微径管道和第二微径管道中收集流体样品，在回收第一微径管道和第二微径管道后根据不同时段所存储的流体样品和示踪剂的浓度计算不同时间段的流体通量。本发明专利技术结合了包括向上渗透的流体以及向下渗透的流体样品采集和通量监测，提高了研究效率，能还原出当时的流体移动情况和大小，并且本发明专利技术能对长周期的流体进行样品采集和通量监测，在长周期过程中无需时刻关注，并且最终所得到的流体通量检测数据也较为精确。且最终所得到的流体通量检测数据也较为精确。且最终所得到的流体通量检测数据也较为精确。
【技术实现步骤摘要】
一种流体通量监测和流体样品采集的装置及方法
[0001]本专利技术涉及
是海洋流体监测和采集领域，具体是一种流体通量监测和流体样品采集的装置及方法。
技术介绍
[0002]在深海中，尤其是海底冷泉和海底热液中存在大量的深部流体向上输运的现象，来自海底沉积界面以下的以水、碳氢化合物、硫化氢、细粒沉积物为主要成分的流体以喷涌或渗漏方式从海底溢出，尤其在天然气水合物系统中，流体(例如甲烷气体)活动十分频繁。这些流体会通过沉积物—水体界面进入水体环境，产生一系列的物理、化学及生物作用，对全球的碳循环、生物/微生物生命活动、海洋化学变化等产生了重要的作用。因此对沉积物
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水体界面流体通量进行准确、原位、有效地监测及科学研究显得尤为重要。
[0003]目前已有很多种方式来测量流体的通量，主要包括视频图像识别法、多波束水体法、声呐法等，虽然也能对流体样品进行一定的采集，然而此类采集作业方式通常需要搭配水下机器人使用，普遍存在以下缺点：一是工作时间短，工作量相对较小，即使有能长周期作业，也需要在作业过程中不断监控或反复打捞设备，不仅耗费大量的人力、物力、财力，也难以高质量有效地完成长时间序列的样品采集任务；二是对配套设备要求高，耗资巨大，要完成样品采集与通量监测就要分别要有样品采集设备以及通量监测设备。
[0004]流体活动是海洋地质尤其是天然气水合物系统和油气系统活动的一个重要指标，将样品采集与通量监测有机结合起来，可以提高研究效率，同时也能够更好的将水合物和油气两个系统结合起来，具有非常好的未来预期。
技术实现思路
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种流体通量监测和流体样品采集的装置及方法，其能够解决结合流体通量监测和流体样品采集的问题。
[0006]本专利技术的技术方案为：
[0007]一种流体通量监测和流体样品采集的装置，包括：主流管道、第一微径管道、第二微径管道、吸液组件、示踪剂排出组件，主流管道的两端开口，第一微径管道的一端和主流管道连通，另一端和吸液组件连通，第二微径管道的一端和主流管道连通，第二微径管道的另一端和吸液组件连通，吸液组件用于吸走第一微径管道和第二微径管道的中液体，使得第一微径管道和第二微径管道产生渗透作用向主流管道吸收流体样品和示踪剂，示踪剂排出组件连通在第一微径管道和主流管道连通的位置以及第二微径管道和主流管道连通的位置之间，示踪剂排出组件用于向主流管道中排出示踪剂，第一微径管道和第二微径管道用于吸收示踪剂和流体并分段存储不同时期的流体和示踪剂，以根据不同时期示踪剂的浓度监测不同时期的流体通量。
[0008]进一步的，所述吸液组件包括密闭压力仓，所述示踪剂排出组件包括装有示踪剂的不透水袋，不透水袋内置在密闭压力仓中，不透水袋穿过密闭压力仓和主流管道连通，密
闭压力仓和不透水袋之间的环空还包括存储有可吸收第一微径管道和第二微径管道中液体的物质，第一微径管道和第二微径管道均和环空连通，所述物质用于吸收液体以挤压不透水袋而将不透水袋内的示踪剂挤出至主流管道。
[0009]进一步的，还包括第一线圈轮和第二线圈轮，第一线圈轮和第二线圈轮均连接在上盖板上，第一微径管道环绕第一线圈轮设置，第二微径管道环绕第二线圈轮设置。
[0010]进一步的，储存于密闭压力仓和不透水袋之间的环空的物质为饱和氯化钠盐水和氯化钠固体，第一微径管道和第二微径管道中的液体为去离子水。
[0011]进一步的，所述主流管道其中一端的开口向目标区域弯曲，使得流体进入到主流管道。
[0012]进一步的，还包括温盐深传感器，温盐深传感器用于测量水体物理参数。
[0013]进一步的，还包括底座系统，底座系统包括上盖板和底座基体，主流管道、密闭压力仓均固定连接在上盖板上，上盖板开设有流量进出口，主流管道通过流量进出口和底座基体连通，上盖板和底座基体连接，底座基体用于支撑样品回收系统和渗滤系统。
[0014]进一步的，所述底座系统还包括密闭环，密闭环连接在底座基体远离上盖板的一端，密闭环用于插入到目标区域使得底座基体内部和目标区域形成一个密闭空间。
[0015]进一步的，所述底座系统还包括多孔挡板，多孔挡板内设在底座基体中，多孔挡板用于流体通过。
[0016]一种流体通量监测和流体样品采集的装置的方法，
[0017]步骤一：设置于密闭压力仓和不透水袋之间的环空吸收第一微径软管和第二微径软管的水，使得第一微径软管和第二微径软管分别产生相同数值的渗透泵渗透率P1和P2，同时设置于密闭压力仓和不透水袋之间的环空的物质吸水后增大密闭压力仓和不透水袋之间的环空的体积，挤压不透水袋，不透水袋中的示踪剂通过第三微径软管挤压到主流管道中；
[0018]步骤二：第一微径软管和第二微径软管分别从主流管道中吸收流体和示踪剂，
[0019]步骤三：根据收集到不同时间段的第一微径软管和第二微径软管中流体样品进行同周期对比，根据P1、P2以及示踪剂浓度计算不同时间段的流体通量。
[0020]本专利技术的有益效果为：1、本专利技术结合了包括向上渗透的流体以及向下渗透的流体样品采集和通量监测，提高了研究效率；2、本专利技术能还原出当时的流体移动情况和大小；3、本专利技术能对长周期的流体进行样品采集和通量监测，在回收本专利技术的装置即可对长周期的流体进行监测，在长周期过程中无需时刻关注；4、本专利技术能针对得到的通量监测数据比较精确。
附图说明
[0021]图1为本专利技术装置的正视剖面图。
[0022]图2为本专利技术装置的立体图。
[0023]图3为本专利技术装置的流体流动示意图。
[0024]图4为向上渗透的流体进入微径软管，q＜P1且q＜P2的流体和示踪剂的示意图。
[0025]图5为向上渗透的流体进入微径软管，q＞P1且q＞P2的流体和示踪剂的示意图。
[0026]图6为向下渗透的流体进入微径软管，q＜P1且q＜P2的流体和示踪剂的示意图。
[0027]图7为向下渗透的流体进入微径软管，q＜P1且q＜P2的流体和示踪剂的示意图。
[0028]图中，1、吊放接头；2、吊放销孔；3、保护罩；4、密闭压力仓；5、温盐深传感器；6、承压环；7、连接杆；8、固定卡箍；9、不透水袋；10、固定轴；11、第三微径软管；121、第一线圈轮；122、第二线圈轮；123、第三线圈轮；124、第四线圈轮；131、第一支撑杆；132、第二支撑杆；133、第三支撑杆；134、第四支撑杆；14、功能孔；151、第一线圈轴；152、第二线圈轴；16、第一微径软管；17、第二微径软管；181、第一阀口；182、第二阀口；19、主流管道；20、流量进出口；21、上盖板；22、多孔挡板；23、下盖板；24、密闭环；25、氯化钠盐水；26、示踪剂；27、渗透膜；28、第二支撑底座；29、第一支撑底座；30、底座基体。
具体实施方式
[0029]下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述：
[00本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种流体通量监测和流体样品采集的装置，其特征在于，包括：主流管道、第一微径管道、第二微径管道、吸液组件、示踪剂排出组件，主流管道的两端开口，第一微径管道的一端和主流管道连通，另一端和吸液组件连通，第二微径管道的一端和主流管道连通，第二微径管道的另一端和吸液组件连通，吸液组件用于吸走第一微径管道和第二微径管道的中液体，使得第一微径管道和第二微径管道产生渗透作用向主流管道吸收流体样品和示踪剂，示踪剂排出组件连通在第一微径管道和主流管道连通的位置以及第二微径管道和主流管道连通的位置之间，示踪剂排出组件用于向主流管道中排出示踪剂，第一微径管道和第二微径管道用于吸收示踪剂和流体并分段存储不同时期的流体和示踪剂，以根据不同时期示踪剂的浓度监测不同时期的流体通量。2.如权利要求1所述的流体通量监测和流体样品采集的装置，其特征在于：所述吸液组件包括密闭压力仓，所述示踪剂排出组件包括装有示踪剂的不透水袋，不透水袋内置在密闭压力仓中，不透水袋穿过密闭压力仓和主流管道连通，密闭压力仓和不透水袋之间的环空还存储有可吸收第一微径管道和第二微径管道中液体的物质，第一微径管道和第二微径管道均和环空连通，所述物质用于吸收液体以挤压不透水袋而将不透水袋内的示踪剂挤出至主流管道。3.如权利要求2所述的流体通量监测和流体样品采集的装置，其特征在于：还包括第一线圈轮和第二线圈轮，第一线圈轮和第二线圈轮均连接在上盖板上，第一微径管道环绕第一线圈轮设置，第二微径管道环绕第二线圈轮设置。4.如权利要求2所述的流体通量监测和流体样品采集的装置，其特征在于：储存于密闭压力仓和不透水袋之间的环空的物质为饱和氯化钠盐水和氯化钠固体，第一微径管道和第二微径管道中的液体为去离子水。5.如权利要求1所述的流体通量...
【专利技术属性】
技术研发人员：尉建功，吴刚，王嘹亮，张汉泉，谢瑞，李文静，吴婷婷，郭旭东，
申请(专利权)人：广州海洋地质调查局，
类型：发明
国别省市：
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