本發(fā)明屬于天然氣水合物技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域，具體涉及一種合成與分解混合氣體水合物的實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

我國(guó)凍土區(qū)天然氣水合物成藏條件與國(guó)際凍土區(qū)(如加拿大Mallik、美國(guó)Alaska等)存在顯著差異，主要特點(diǎn)是：儲(chǔ)層以砂巖和泥巖為主，賦存形式以裂隙填充為主，氣體組分以甲烷、乙烷、丙烷和二氧化碳等為主，凍土層厚度較薄(100m左右)，天然氣水合物儲(chǔ)層壓力較低而溫度較高。尤其在我國(guó)西藏羌塘盆地，雖然已發(fā)現(xiàn)存在高壓淺層氣，但在水、氣和溫度壓力條件均適宜的條件下，尚未發(fā)現(xiàn)天然氣水合物的存在。因此，急需開展合成與分解混合氣體水合物的條件實(shí)驗(yàn)研究，為我國(guó)凍土區(qū)水合物成藏評(píng)價(jià)和勘探提供依據(jù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：提供一種合成與分解混合氣體水合物的實(shí)驗(yàn)裝置，解決現(xiàn)有天然氣水合物實(shí)驗(yàn)研究方法匱乏的問題，為我國(guó)凍土區(qū)水合物成藏評(píng)價(jià)和勘探提供依據(jù)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種合成與分解混合氣體水合物的實(shí)驗(yàn)裝置，包括：氣體供給模塊、氣體壓縮輸送模塊、氣體混合緩沖模塊、高壓釜模塊、控溫低場(chǎng)核磁共振模塊、氣水分離模塊、氣體收集模塊、色譜檢測(cè)模塊；

所述氣體供給模塊用于向氣體壓縮輸送模塊輸送甲烷氣、乙烷氣、丙烷氣、二氧化碳?xì)?；所述氣體供給模塊包括：用于提供甲烷氣的甲烷、用于提供乙烷氣的乙烷、用于提供丙烷氣的丙烷、用于提供二氧化碳?xì)獾亩趸迹糜诳刂萍淄闅饬髁康牧髁靠刂破?、用于控制已烷氣流量的流量控制器、用于控制丙烷氣流量的流量控制器、用于控制二氧化碳?xì)饬髁康牧髁靠刂破鳎?/p>

所述氣體混合輸送模塊用于將所述氣體供給模塊輸送的甲烷氣、乙烷氣、丙烷氣、二氧化碳?xì)膺M(jìn)行混合，輸送給所述氣體混合緩沖模塊；

所述氣體壓縮緩沖模塊用于壓縮所述氣體壓縮輸送模塊輸送的混合氣，使其保持預(yù)定的溫度和壓力，并向所述高壓釜模塊輸送一定溫度和壓力的混合氣；所述氣體壓縮緩沖模塊包括用于測(cè)量顯示混合氣溫度的溫度傳感器、用于測(cè)量顯示混合氣壓力的壓力傳感器；

所述高壓釜模塊內(nèi)放置用橡皮膜包裹的巖石樣品，巖石樣品上表面設(shè)置溫度傳感器和壓力傳感器；所述高壓釜模塊與橡皮膜之間的空腔內(nèi)由無核磁信號(hào)的液體進(jìn)行圍壓加載，模擬地層壓力；所述高壓釜模塊放置于所述控溫低場(chǎng)核磁共振模塊中；

所述控溫低場(chǎng)核磁共振模塊用于給所述高壓釜模塊提供核磁環(huán)境；所述控溫低場(chǎng)核磁共振模塊在混合氣體水合物合成時(shí)，對(duì)磁場(chǎng)中的所述高壓釜模塊進(jìn)行降溫，實(shí)時(shí)通過T₂譜測(cè)量不同混合氣組分、壓力、溫度條件下的頁(yè)巖樣品的含水量變化、溫度和壓力數(shù)據(jù)；所述控溫低場(chǎng)核磁共振模塊在混合氣體水合物分解時(shí)，對(duì)磁場(chǎng)中的所述高壓釜模塊進(jìn)行升溫，實(shí)時(shí)通過T₂譜測(cè)量不同混合氣組分、壓力、溫度條件下的頁(yè)巖樣品的含水量變化、溫度和壓力數(shù)據(jù)；

所述氣水分離模塊用于去除所述控溫低場(chǎng)核磁共振模塊排出的混合氣中的水分；

所述氣體收集模塊連接所述氣水分離模塊出口，用于收集所述氣水分離模塊分離出的混合氣；

所述色譜檢測(cè)模塊用于對(duì)混合氣進(jìn)行氣相色譜檢測(cè)，獲取混合氣體組分和含量。

本發(fā)明通過對(duì)各種氣體的混合、加壓、核磁條件下的合成與分解、氣水分離、氣體收集和色譜檢測(cè)，解決了現(xiàn)有混合天然氣水合物實(shí)驗(yàn)研究方法匱乏的問題，便于研究我國(guó)凍土區(qū)這種多組分混合氣體特殊環(huán)境下的水合物成藏的科學(xué)問題，為我國(guó)凍土區(qū)現(xiàn)場(chǎng)找礦、鉆探提供水合物埋藏深度、儲(chǔ)量預(yù)測(cè)提供基本物理參數(shù)，節(jié)約大量的人力、物力和財(cái)力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明組成示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：參見圖1，一種合成與分解混合氣體水合物的實(shí)驗(yàn)裝置，包括：氣體供給模塊1、氣體壓縮輸送模塊2、氣體混合緩沖模塊3、高壓釜模塊4、控溫低場(chǎng)核磁共振模塊5、氣水分離模塊6、氣體收集模塊7、色譜檢測(cè)模塊8；

所述氣體供給模塊1用于向氣體壓縮輸送模塊2輸送甲烷氣、乙烷氣、丙烷氣、二氧化碳?xì)?；所述氣體供給模塊1包括：用于提供甲烷氣的甲烷11、用于提供乙烷氣的乙烷12、用于提供丙烷氣的丙烷13、用于提供二氧化碳?xì)獾亩趸?4，用于控制甲烷氣流量的流量控制器15、用于控制已烷氣流量的流量控制器16、用于控制丙烷氣流量的流量控制器17、用于控制二氧化碳?xì)饬髁康牧髁靠刂破?8；

所述氣體混合輸送模塊2用于將所述氣體供給模塊1輸送的甲烷氣、乙烷氣、丙烷氣、二氧化碳?xì)膺M(jìn)行混合，輸送給所述氣體混合緩沖模塊3；

所述氣體壓縮緩沖模塊3用于壓縮所述氣體壓縮輸送模塊2輸送的混合氣，使其保持預(yù)定的溫度和壓力，并向所述高壓釜模塊4輸送一定溫度和壓力的混合氣；所述氣體壓縮緩沖模塊3包括用于測(cè)量顯示混合氣溫度的溫度傳感器31、用于測(cè)量顯示混合氣壓力的壓力傳感器32；

所述高壓釜模塊4內(nèi)放置用橡皮膜包裹的巖石樣品，巖石樣品上表面設(shè)置溫度傳感器41和壓力傳感器42；所述高壓釜模塊4與橡皮膜之間的空腔內(nèi)由無核磁信號(hào)的液體進(jìn)行圍壓加載，模擬地層壓力；所述高壓釜模塊4放置于所述控溫低場(chǎng)核磁共振模塊5中；

所述控溫低場(chǎng)核磁共振模塊5用于給所述高壓釜模塊4提供核磁環(huán)境；所述控溫低場(chǎng)核磁共振模塊5在混合氣體水合物合成時(shí)，對(duì)磁場(chǎng)中的所述高壓釜模塊4進(jìn)行降溫，實(shí)時(shí)通過T₂譜測(cè)量不同混合氣組分、壓力、溫度條件下的頁(yè)巖樣品的含水量變化、溫度和壓力數(shù)據(jù)；所述控溫低場(chǎng)核磁共振模塊5在混合氣體水合物分解時(shí)，對(duì)磁場(chǎng)中的所述高壓釜模塊4進(jìn)行升溫，實(shí)時(shí)通過T₂譜測(cè)量不同混合氣組分、壓力、溫度條件下的頁(yè)巖樣品的含水量變化、溫度和壓力數(shù)據(jù)；

所述氣水分離模塊6用于去除所述控溫低場(chǎng)核磁共振模塊3排出的混合氣中的水分；

所述氣體收集模塊7連接所述氣水分離模塊6出口，用于收集所述氣水分離模塊6分離出的混合氣；

所述色譜檢測(cè)模塊8用于對(duì)混合氣進(jìn)行氣相色譜檢測(cè)，獲取混合氣體組分和含量。