本发明专利技术公开了一种含天然气水合物的沉积物动力特性实验检测装置及方法，该装置包括：底座、密封筒、密封胶套、共振组件、支撑架、增压组件和温度调节组件。其中，密封筒设置在底座上，与底座形成有密封空间。密封胶套设置在密封空间内的底座上，且与密封筒的内壁形成有环形空间，密封胶套内密封有含天然气水合物的沉积物样品。共振组件设置在支撑架上，且端部穿过密封筒后与密封胶套相抵，用于对密封胶套进行激振，与密封胶套内的沉积物样品发生共振。增压组件用于向环形空间内增压。温度调节组件用于调整密封胶套内温度。本发明专利技术可以获取计算沉积物样品动力特性所需的实验参数，以保证能够快速、准确地得到所需的沉积物动力特性。准确地得到所需的沉积物动力特性。准确地得到所需的沉积物动力特性。
【技术实现步骤摘要】
含天然气水合物的沉积物动力特性实验检测装置及方法
[0001]本专利技术涉及油气勘探
，尤其涉及一种含天然气水合物的沉积物动力特性实验检测装置及方法。
技术介绍
[0002]天然气水合物是一种由甲烷等天然气与水在低温高压条件下形成的冰状固态物质。海洋大陆坡是海域天然气水合物形成分布与开发的重要区域，同时也是常规油气勘探开发等人类作业活动的重要区域，天然气水合物的开采以及人类钻探等作业活动将促使沉积物中的天然气水合物发生分解，这将造成含天然气水合物地层的力学性质发生变化，可能导致海底滑坡、钻井平台垮塌等灾害，此外，地震的活动也会进一步加剧作业区的这些风险和灾害。因此，在进行海域天然气水合物开发及海域天然气水合物分布区域进行作业时，准确掌握含天然气水合物沉积物的动力特性，如含天然气水合物沉积物的弹性模量、剪切模量和阻尼比等，能更好地指导天然气水合物开发和海域天然气水合物分布区域相关作业，降低天然气水合物引起的海底滑坡和钻井平台垮塌等风险发生的可能性。现有技术目前并没有关于对上述动力特性进行实验检测的设备。
技术实现思路
[0003]本专利技术实施例提供一种含天然气水合物的沉积物动力特性实验检测装置，用以获取计算沉积物样品动力特性所需的实验参数，以保证能够快速、准确地得到所需的沉积物动力特性，该装置包括：
[0004]底座、密封筒、密封胶套、共振组件、支撑架、增压组件、温度调节组件；
[0005]所述密封筒设置在所述底座上，与所述底座形成有密封空间；
[0006]所述密封胶套设置在所述密封空间内的所述底座上，且与所述密封筒的内壁形成有环形空间，所述密封胶套内密封有含天然气水合物的沉积物样品；
[0007]所述共振组件设置在所述支撑架上，且端部穿过所述密封筒后与所述密封胶套相抵，用于对所述密封胶套进行激振，与所述密封胶套内的沉积物样品发生共振，并产生共振数据，所述共振数据包括：共振频率、每一共振频率对应的振幅电压值，以及用于反映切断动力后随时间变化的振动振幅的振动衰减曲线；
[0008]所述增压组件用于向环形空间内增压；
[0009]所述温度调节组件用于调整所述密封胶套内温度。
[0010]本专利技术实施例还提供一种利用含天然气水合物的沉积物动力特性实验检测装置进行动力特性实验检测的方法，用以获取计算沉积物样品动力特性所需的实验参数，以保证能够快速、准确地得到所需的沉积物动力特性，该方法包括：
[0011]利用增压组件向环形空间内增压，并利用温度调节组件调整所述密封胶套内温度，以模拟沉积物样品的实际环境；
[0012]利用共振组件对所述密封胶套进行激振，与所述密封胶套内含天然气水合物的沉
积物样品发生共振；
[0013]采集共振数据，并利用所述共振数据计算所述沉积物样品的动力特性参数，所述共振数据包括：共振频率、每一共振频率对应的振幅电压值，以及用于反映切断动力后随时间变化的振动振幅的振动衰减曲线。
[0014]本专利技术实施例中，通过设置底座、密封筒、密封胶套、支撑架、增压组件和温度调节组件，并使密封筒设置在底座上，与底座形成有密封空间，密封胶套设置在密封空间内的底座上，且与密封筒的内壁形成有环形空间，密封胶套内密封有含天然气水合物的沉积物样品，利用增压组件向环形空间内增压，利用温度调节组件调整密封胶套内温度，实现了对含天然气水合物的沉积物样品产生反应的真实环境的模拟，保证了后续实验的准确性。通过设置共振组件，并将共振组件设置在支撑架上，且端部穿过密封筒后与密封胶套相抵，对密封胶套进行激振，与密封胶套内的沉积物样品发生共振，可以获取计算沉积物样品动力特性所需的实验参数，以保证能够快速、准确地得到所需的沉积物动力特性。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0016]图1为本专利技术实施例中含天然气水合物的沉积物动力特性实验检测装置的结构示意图。
[0017]附图标记如下：
[0018]1 底座，
[0019]2 密封筒，
[0020]201 筒体，
[0021]202 端盖，
[0022]3 密封胶套，
[0023]4 共振组件，
[0024]401 激振器，
[0025]402 活塞，
[0026]403 荷载传感器，
[0027]404 固定杆，
[0028]5 支撑架，
[0029]501 第一横杆，
[0030]502 第二横杆，
[0031]503 竖杆，
[0032]6 温压探测器，
[0033]7 注气管道，
[0034]8 出气管道，
[0035]9 第一注液管道，
[0036]10 第一出液管道，
[0037]11 增压设备，
[0038]12 压力控制阀，
[0039]13 第二注液管道，
[0040]14 第二出液管道，
[0041]15 制冷设备，
[0042]16 螺栓，
[0043]X 沉积物样品。
具体实施方式
[0044]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本专利技术实施例做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。
[0045]本专利技术实施例提供了一种含天然气水合物的沉积物动力特性实验检测装置，如图1所示，该装置包括：底座1、密封筒2、密封胶套3、共振组件4、支撑架5、增压组件和温度调节组件。其中，密封筒2设置在底座1上，与底座1形成有密封空间。密封胶套3设置在密封空间内的底座1上，且与密封筒2的内壁形成有环形空间，密封胶套3内密封有含天然气水合物的沉积物样品X。共振组件4设置在支撑架5上，且端部穿过密封筒2后与密封胶套3相抵，用于对密封胶套3进行激振，与密封胶套3内的沉积物样品X发生共振，并产生共振数据，所述共振数据包括：共振频率、每一共振频率对应的振幅电压值，以及用于反映切断动力后随时间变化的振动振幅的振动衰减曲线。增压组件用于向环形空间内增压。温度调节组件用于调整密封胶套3内温度。
[0046]当需要进行含天然气水合物的沉积物动力特性实验检测时，根据实验要求，利用增压组件向环形空间内增压，利用温度调节组件调整密封胶套3内温度，使含天然气水合物的沉积物样品X所受的围压，以及沉积物样品X的温度均达到实验所需的值(即，使沉积物样品X处于低温高压下，以模拟天然气水合物的真实形成环境)。随后，利用共振组件4对密封胶套3进行激振，与密封胶套3内含天然气水合物的沉积物样品X发生共振。在此过程中，采集共振数据，并利用该共振数据计算沉积物样品X的动本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种含天然气水合物的沉积物动力特性实验检测装置，其特征在于，包括：底座(1)、密封筒(2)、密封胶套(3)、共振组件(4)、支撑架(5)、增压组件、温度调节组件；所述密封筒(2)设置在所述底座(1)上，与所述底座(1)形成有密封空间；所述密封胶套(3)设置在所述密封空间内的所述底座(1)上，且与所述密封筒(2)的内壁形成有环形空间，所述密封胶套(3)内密封有含天然气水合物的沉积物样品(X)；所述共振组件(4)设置在所述支撑架(5)上，且端部穿过所述密封筒(2)后与所述密封胶套(3)相抵，用于对所述密封胶套(3)进行激振，与所述密封胶套(3)内的所述沉积物样品(X)发生共振，并产生共振数据，所述共振数据包括：共振频率、每一共振频率对应的振幅电压值，以及用于反映切断动力后随时间变化的振动振幅的振动衰减曲线；所述增压组件用于向环形空间内增压；所述温度调节组件用于调整所述密封胶套(3)内温度。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：温压探测器(6)，设置在所述密封筒(2)上，用于采集所述沉积物样品(X)的温度数据和压力数据。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述密封筒(2)包括：筒体(201)和端盖(202)；所述筒体(201)设置在所述底座(1)上；所述端盖(202)设置在所述筒体(201)上，用于密封所述筒体(201)。4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述共振组件(4)包括：激振器(401)、活塞(402)、荷载传感器(403)和固定杆(404)；所述激振器(401)和所述荷载传感器(403)设置在所述活塞(402)上；所述活塞(402)的一端穿过所述端盖(202)后与所述密封胶套(3)相抵；所述固定杆(404)设置在所述支撑架(5)上，用于固定激振器(401)。5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：注气管道(7)和出气管道(8)；所述注气管道(7)与所述密封胶套(3)连通，用于向所述密封胶套(3)内注入实验气体；所述出气管道(8)的一端与所述密封胶套(3)连通，另一端穿过所述端盖(202)后与外界...
【专利技术属性】
技术研发人员：张金华，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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