一種海底可燃冰的開(kāi)采裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種海底可燃冰的開(kāi)采裝置，利用機(jī)械掘進(jìn)機(jī)挖掘可燃冰，通過(guò)安裝數(shù)個(gè)軸流栗驅(qū)動(dòng)筒體管道內(nèi)海水流動(dòng)，將可燃冰攜帶上升，邊上升，溫度邊升高，壓力邊下降，可燃冰邊分解，最后，氣液混合物一起流到海面操作平臺(tái)上的分離容器，收集氣體簡(jiǎn)單加工后運(yùn)往目的地，可應(yīng)用于淺海和深?？扇急拈_(kāi)采。
【背景技術(shù)】
[0002]—般認(rèn)為，可燃冰勘探開(kāi)發(fā)是一個(gè)系統(tǒng)工程，涉及眾多的學(xué)科，如海洋地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、鉆探工程等，需要各領(lǐng)域?qū)＜业墓餐献?。由于在開(kāi)采過(guò)程中會(huì)發(fā)生溫、壓變化及相變，與傳統(tǒng)的煤炭、石油和天然氣等化石能源相比，可燃冰的開(kāi)采更為不易。目前國(guó)際可燃冰的開(kāi)采多限于海域，主要開(kāi)采方法有3種:一是熱激化法，即利用可燃冰受熱時(shí)分解出甲烷氣體的原理；二是降壓法，專家提出將核廢料埋入地底，利用核輻射效應(yīng)使其分解出甲烷氣體；三是注入劑法，向可燃冰層注入鹽水、甲醇、乙醇等，破壞原有平衡促使其分解。上述開(kāi)采方法技術(shù)復(fù)雜、速度慢、費(fèi)用高，而且海洋中水合物的壓力較高，實(shí)現(xiàn)管道合理布設(shè)、天然氣的高效收集較困難。開(kāi)采過(guò)程中保證海底穩(wěn)定、使甲烷氣體不泄露是關(guān)鍵，日本對(duì)此提出了“分子控制”方案，美國(guó)在2005年成功模擬生產(chǎn)出了海底可燃冰。但目前各國(guó)尚無(wú)成熟的大規(guī)模商業(yè)開(kāi)采方法。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮?01210323227.0的中國(guó)專利公開(kāi)了一種海洋可燃冰開(kāi)采方法、以及其采用的開(kāi)采裝置，該方法利用了通過(guò)加熱濃縮鹽水來(lái)開(kāi)采可燃冰的裝置，加熱可燃冰儲(chǔ)層的熱量是由加熱濃縮鹽水提供的。該開(kāi)采方法節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益顯著，開(kāi)采過(guò)程中無(wú)排放、無(wú)污染，節(jié)能降耗指反應(yīng)器底部存在的的氣體內(nèi)循環(huán)，這種反應(yīng)器主要用于合成氣生產(chǎn)液體燃料。
[0004]申請(qǐng)?zhí)枮?01310284154.3的中國(guó)專利公開(kāi)了一種海底可燃冰的開(kāi)采裝置及開(kāi)采方法，用采集管將海底吸頭與海面平臺(tái)連接起來(lái)，將采集管內(nèi)海水抽凈后形成低壓，于是，吸頭處壓力較低，可燃冰液化。如此操作需要采集管承受很大壓力，特別是在深海開(kāi)采時(shí)。另外，還需要吸頭處進(jìn)行密封，以防海水灌入。
[0005]申請(qǐng)?zhí)枮?01310183676.4的中國(guó)專利公開(kāi)了淺水區(qū)域可燃冰開(kāi)采裝置及開(kāi)采方法，利用電熱絲加熱的方法開(kāi)采可燃冰。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種簡(jiǎn)單、高效的海底可燃冰的開(kāi)采裝置。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供了一種海底可燃冰的開(kāi)采裝置，其特征在于:包括浮于海面的開(kāi)采平臺(tái)，開(kāi)采平臺(tái)上設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)氣、液分離的分離容器，分離容器經(jīng)由筒體管道與可進(jìn)入海水的筒體相連通，筒體布置在可燃冰開(kāi)采點(diǎn)上方，筒體下端內(nèi)設(shè)有用于將可燃冰切削成一定厚度的碎肩的機(jī)械挖掘機(jī)。
[0008]優(yōu)選地，在所述筒體管道內(nèi)設(shè)有至少一臺(tái)軸流栗。
[0009]優(yōu)選地，所述筒體管道軸向具有用以抵抗海流帶來(lái)的拖拽力的彈性和強(qiáng)度。
[0010]優(yōu)選地，在所述筒體管道的軸向上設(shè)有至少一個(gè)短節(jié)螺紋管。
[0011]優(yōu)選地，在所述筒體底面和/或所述筒體上位于底面附件的位置處開(kāi)有海水入
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[0012]優(yōu)選地，所述機(jī)械挖掘機(jī)具有可讓海水流經(jīng)的挖掘面，挖掘下來(lái)的切削成一定厚度的可燃冰碎肩位于挖掘面上。
[0013]優(yōu)選地，所述挖掘面由轉(zhuǎn)動(dòng)的切片或刮片構(gòu)成，沿圓周安裝的切片之間或刮片之間有一定間隙。
[0014]優(yōu)選地，在所述刮片上設(shè)有刮釘。
[0015]優(yōu)選地，所述筒體管道采用高傳熱性能管道。
[0016]根據(jù)海底可燃冰礦藏特點(diǎn)，如果可燃冰夾雜沙石或其它礦物，那么，依據(jù)前期勘探情況，了解沙石或其它礦物硬度等特性，設(shè)計(jì)相應(yīng)的刮片硬度和強(qiáng)度。
[0017]所以，如果可燃冰夾雜其它礦物，在刮片或刀片的作用下，礦物雜質(zhì)也被粉碎成細(xì)小顆粒，其粒度小于0.2_。在水流的夾帶下一起向上運(yùn)動(dòng)，流入海面的分離罐，只需分離氣體，海水與固體小顆粒一起排入大海。
[0018]本實(shí)用新型利用可燃冰密度與水結(jié)成的冰的密度相當(dāng)?shù)奶匦?，采用機(jī)械挖掘的方法，將礦藏可燃冰切削成固體碎肩，再以流動(dòng)的海水將可燃冰攜帶起來(lái)。在筒體管道內(nèi)設(shè)置多個(gè)軸流栗可驅(qū)使攜帶可燃冰碎肩的海水向上運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，管道內(nèi)的冷物流被管道外的熱海水間接加熱，同時(shí)，管道內(nèi)壓力不斷降低，于是，大部分可燃冰分解成氣態(tài)。管道內(nèi)物流被導(dǎo)入海面操作平臺(tái)上的分離容器內(nèi)，海水返回大海，氣體經(jīng)簡(jiǎn)單加工后送往目的地。管道內(nèi)軸流栗的數(shù)量主要由海水深度確定，管道下部軸流栗間隔較小，管道上部可燃冰開(kāi)始分解形成氣液固三相，流體密度下降，具備自然升力，所以軸流栗數(shù)量可以減少，或者不設(shè)軸流栗。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型所使用裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本實(shí)用新型更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。
[0021]本實(shí)用新型提供了一種海洋可燃冰的機(jī)械開(kāi)采方法，是指利用可燃冰性質(zhì)、海洋特點(diǎn)以及流體力學(xué)原理構(gòu)思的方法，采用機(jī)械掘進(jìn)、液流提升分離、海面開(kāi)采平臺(tái)收集方式實(shí)現(xiàn)開(kāi)采?？稍跍\?；蛏詈Ｗ鳂I(yè)，與現(xiàn)有的減壓、加熱或化學(xué)方法區(qū)別較大。具有低能耗、高效率和無(wú)泄漏等特點(diǎn)。具體而言，本實(shí)用新型應(yīng)用機(jī)械挖掘的方式，將可燃冰切削成一定厚度的碎肩。利用可燃冰密度較小的物理特性，使其懸浮于限定流動(dòng)的海水里。再利用軸流栗驅(qū)動(dòng)筒體管道內(nèi)流體，使夾帶可燃冰的海水向上運(yùn)動(dòng)，直到海面的開(kāi)采平臺(tái)。一般地，海底溫度低、壓力大，而海面溫度高、壓力為常壓。所以，筒體內(nèi)流體向上流動(dòng)的過(guò)程中，水溫將逐漸升高、壓力則逐漸下降。于是，其中的可燃冰將逐漸分解，釋放出氣體。筒體管道內(nèi)流體變?yōu)闅?、液、固三相混合物，流入開(kāi)采平臺(tái)上的分離容器后，未完全分解的可燃冰進(jìn)一步分解完全，實(shí)現(xiàn)氣、液分離，氣體被加工后送往目的地，液體夾帶少量泥沙等一起返回大海。實(shí)現(xiàn)低能耗、低污染、高效率的可燃冰開(kāi)采。
[0022]結(jié)合圖1 (圖中比例關(guān)系不代表實(shí)際)，機(jī)械挖掘機(jī)2由發(fā)電機(jī)13提供的電力驅(qū)動(dòng)，發(fā)電機(jī)13在開(kāi)采平臺(tái)9上，由燃?xì)饣蛉加万?qū)動(dòng)，在還沒(méi)有天然氣的初期，應(yīng)使用其它燃料驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。機(jī)械挖掘機(jī)2在相對(duì)密封的圓柱形的筒體3里。緊貼海底的筒體3由自身重量或牽引繩索固定。筒體3經(jīng)由筒體管道4與位于開(kāi)采平臺(tái)9上的分離容