天然气水合物孔底冷冻取样器储冷腔的设计与试验研究

【摘要】：孔底冷冻取样是一种有效的钻取天然气水合物岩心的方法,绳索取心式孔底冷冻取样器的制冷能力由可存储冷源干冰和制冷酒精的储冷腔决定。本文就不同内部结构的储冷腔进行了储冷能力和制冷效果的设计与试验研究,计算了储冷腔的保冷层厚度,并设计了分层式、螺旋阶梯式和带孔管式3种储冷腔内部结构;通过对储冷腔保冷能力的试验研究,干冰存储1 h后平均损失率为31.3%,能满足后续制冷酒精的要求;并对不同结构的储冷腔开展试验研究,试验结果表明,带孔管式储冷腔可在短时间内完成对酒精的冷冻,酒精降温幅度达36.3℃,可满足水合物冷冻取样的能量要求。 【作者单位】： 吉林大学建设工程学院;国土资源部复杂条件钻采技术重点实验室;
【关键词】： 天然气水合物 冷冻取样 储冷腔
【基金】：中国地质调查局地质调查项目“东北冻土区天然气水合物资源勘查(钻探试验井工程)”(编号:GZHL20110320)、“东北冻土区天然气水合物资源勘查”(编号:GZH201400303)
【分类号】：P618.13;P634
【正文快照】： 0引言天然气水合物是碳氢分子和水分子在一定温度和压力(0℃以下、10 MPa以上)下形成的具有笼状结构的结晶化合物,因为遇火可以燃烧,故又称“可燃冰”[1]。它具有能量密度高、清洁、分布广泛、储量大的优点,被认为是最有希望接替传统能源的新能源,其开发利用技术成为国内外研

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