CN105822283B - 悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置及方法，属于天然气采集技术领域。本发明包括母船和内空的天然气收集罩，所述母船上设有天然气收储装置，所述天然气收储装置通过采气管路连接天然气收集罩顶部，所述天然气收集罩通过隔水管连接至母船底部，所述采气管路设于隔水管内；所述天然气收集罩底部四周布置有锚定系统，在天然气收集罩的底部设有压力调节系统，所述天然气收集罩外壁上设有推进系统，所述天然气收集罩的外壁上设有密度调节系统，所述天然气收集罩内部设有温度调节系统和搅动系统。本发明主要解决了海底泥床的天然气水合物，在分解收集和开采的过程中，不会形成天然气的逸散和泄露的问题。

Description

悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置及方法

技术领域

本发明涉及天然气采集技术领域，尤其是海底天然气水合物采集技术。

背景技术

海底天然气水合物是甲烷气体在海底的低温高压环境下与水分子结合形成的结晶体，是一种储量巨大的清洁能源，有希望替代石油、煤炭成为主要能源。天然气水合物广泛分布于海底沉积层，具有储量大、弱胶结、稳定性差的特点，一旦所在区域的温度、压力条件发生变化，就可能导致海底天然气水合物的大量分解、气化和自由释放。

由于天然气水合物主要分解为甲烷气体和水，然而甲烷气体是温室气体，大量释放到大气中会造成温室效应，对环境造成严重破坏。如何保证开采海底的天然气水合物的过程中天然气不泄露、不逸散以及如何高效率的分解天然气水合物，都是目前海底天然气水合物矿藏开发的主要研究方向。

现有天然气水合物开采技术中，通常通过降压法、注热法或者注化学试剂法等，将海底具的天然气水合物矿藏转化为气体和水，对转化后得到的气体进行收集，再通过水下生产设施或浮式生产设施进行生产，目前还没有一种成熟的海底天然气水合物的开采办法及系统正式投入商业运行，美国、日本等国均进行实验性质的开采。

主要原因是现有的开采办法都比较复杂，成本高，而且缺乏可控性和可操作性，容易引起甲烷气体的泄漏，造成环境污染和大气的温室效应，开采效率也无法达到工业开发最低要求,均还处于试验室探索阶段，无法投入商业运营。因此，需要一种能够实现绿色环保，经济高效的开采系统，实现对海底天然气水合物的开采。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置及方法，主要解决了海底泥床的天然气水合物，在分解收集和开采的过程中，不会形成天然气的逸散和泄露的问题，本发明突破常规思维模式，巧妙地利用压力调节形成负压和温度调节系统增温，来促使海底泥床种的天然气水合物分解，利于海底天然气水合物的开采，继而大大地提高天然气的采集率，为海底天然气水合物的开采提供新方向；可见，本发明可通过对密度、压力、温度的控制以保证稳定生产，天然气采集方便、采集效率高，能多次重复使用。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置，包括母船和内空的天然气收集罩，所述母船上设有天然气收储装置，所述天然气收储装置通过采气管路连接天然气收集罩顶部，所述天然气收集罩通过隔水管连接至母船底部，所述采气管路设于隔水管内；所述天然气收集罩底部四周布置有锚定系统，在天然气收集罩的底部设有压力调节系统，所述天然气收集罩外壁上设有推进系统，所述天然气收集罩的外壁上布置有若干吊环，所述吊环上通过缆绳连接有密度调节系统，所述天然气收集罩内部设有温度调节系统和搅动系统，所述温度调节系统包括加热装置和支架，所述壳体内布置有若干并排的支架，其中所述支架上固定有若干加热装置，所述加热装置连接于电缆上，所述电缆穿过隔水管连接至母船上的控制中心。

由于上述结构，母船用于操作人员在海面上进行操作和控制。天然气收集罩可罩于指定区域的海底泥床上，并对该区域的海底泥床进行密封，并对该区域内的天然气进行收集，并通过天然气采气管路传送至母船上的天然气收储装置进行收储。隔水管用于将采气管路、气压管路、供氧管路和电缆等全部置于其中，避免海水对其的腐蚀，确保其寿命。锚定系统设于天然气收集罩底部四周，可将收集罩密封固定于海底泥床上，确保进行天然气收集过程中发生泄漏。压力调节系统可将收集罩内的液体排出，使密闭的收集罩内形成负压，促使海底泥床种的天然气水合物分解，利于海底天然气水合物的开采。而搅动系统则，是可是在指定区域采集一定时间后，通过搅动系统对海底泥床进行搅动，从而促使海底泥床的深层水合物分解。推进系统，可用于将天然气收集罩下放到指定区域时，对收集罩进行微调，以确保收集罩的精确定位。而密度调节系统，则是对天然气收集罩本身的密度进行调节，从而控制收集罩的上提和下放。在天然气收集罩外部通过缆绳连接的若干浮力模块，可以减小天然气收集罩的体积和重量，从而减低其生产和运输成本，且通过外连的方式将浮力模块进行连接，更利于对浮力模块的监控和管理；另外，所有浮力模块设于收集罩外壁上，使对浮力模块通过浮力对收集罩的影响和控制更准确。其中在天然气收集罩内布置若干并排的支架，这些支架被安装和固定于收集罩的内壁上，使收集罩的连接更加的温靠；另外一方面支架并排布置在收集罩内，使收集罩在纵向上均布有支架，而每个支架上均设计有加热装置，当收集罩内温度过低时，可通过电加热的方式对收集罩内进行加热，并使收集罩内部的温度均匀，从而避免收集罩内局部温度过高，形成较大的温差，造成天然气瞬间膨胀压力瞬间增大，而带来的危险事故，确保生产安全。且通过母船上的控制中心通过电缆进行控制，使得控制更加方便快捷可靠，操作更加简便。本发明的悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置，主要解决了海底泥床的天然气水合物，在分解收集和开采的过程中，不会形成天然气的逸散和泄露的问题，本发明突破常规思维模式，巧妙地利用压力调节形成负压和温度调节系统增温，来促使海底泥床种的天然气水合物分解，利于海底天然气水合物的开采，继而大大地提高天然气的采集率，为海底天然气水合物的开采提供新方向；可见，本发明可通过对密度、压力、温度的控制以保证稳定生产，天然气采集方便、采集效率高，能多次重复使用。

本发明的悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置，所述密度调节系统包括位于天然气收集罩外部的若干浮力模块，所述浮力模块为密封的内空箱体，所述浮力模块的底部设有挂环，所述挂环与吊环之间通过缆绳连接，所述浮力模块的顶部设有连通浮力模块内外的排水管，所述浮力模块内部设有气囊，所述气囊连接于可远程无线操控的压气机上。

由于上述结构，在天然气收集罩外部通过缆绳连接的若干浮力模块，可以减小天然气收集罩的体积和重量，从而减低其生产和运输成本，且通过外连的方式将浮力模块进行连接，更利于对浮力模块的监控和管理，其中整个天然气收集罩的密度由气囊大小进行控制，当气囊增大时，箱体内的水被排出密度减小，从而降低收集罩本身的密度进行上提；而当气囊减小时，水从箱体外部进入到箱体内部密度增大，使收集罩下放至海底泥床；而气囊的大小则由压气机控制，而压气机则由远程的无线操控，使得控制更加的方便快捷。

本发明的悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置，所述天然气收集罩包括壳体、顶部平台、挡板和吊环，所述壳体包括内外层壳体，所述壳体呈内空的金字塔形结构，所述壳体的顶部设为顶部平台，所述壳体的底边上密封连接有一圈环形挡板。

由于上述结构，内空的金字塔形结构的壳体，使壳体便于生产制造，且结构更加可靠，更利于天然气集中于壳体的内顶部，便于天气的收集。内外层壳体之间可用于设置浮力模块，从而使得整个收集罩结构更紧凑；顶部平台用于连接隔水管，便于母船与收集罩之间进行连接。壳体的底边的环形挡板，可将收集罩底部与海底泥床进行密封，从而可确保收集罩内形成负压，促使海底泥床种的天然气水合物分解，利于海底天然气水合物的开采。吊环，一方面可用于将收集罩进行起吊，另一方面可用于连接漂浮的浮力模块，提高对收集罩浮力的控制能力。

本发明的悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置，所述锚定系统设于天然气收集罩底部四周，所述锚定系统包括螺杆、电动机、传动装置和密闭的锚固壳，所述锚固壳固定于挡板上部，所述锚固壳内固定有电动机，所述电动机连接传动装置并驱动螺杆旋转运动，所述螺杆穿出锚固壳的底部。

由于上述结构，可利用电动机通过传动装置控制螺杆，将螺杆伸入到海底泥床中，将收集罩固定于海底泥床上，确保收集罩的密封性和稳定性，避免海底环境因素对收集罩的影响，从而可有效地避免在分解收集和开采的过程中，天然气的逸散和泄露的问题。

本发明的悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置，所述采气管路的一端位于顶部平台并连通天然气收集罩内部，另一端位于母船上连接天然气收储装置；其中隔水管内穿设有采气管路、气压管路、供氧管路和电缆。

由于上述结构，采气管路主要用于连接天然气收集罩和天然气收储装置，可将收集罩内收集的天然气，经采气管路将天然气传输至天然气收储装置。其中隔水管可用于将母船与收集罩之间连接的管路及电缆等，有效地对管路和电缆进行保护，使其寿命更加长久。

本发明的悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置，所述压力调节系统设于天然气收集罩的底部，所述压力调节系统包括潜水泵和吸水箱，所述吸水箱置于天然气收集罩内部，所述潜水泵固定于天然气收集罩上，所述潜水泵通过进水软管连通吸水箱，所述潜水泵通过出水管连通至天然气收集罩外部。

由于上述结构，该压力调节系统可通过吸水箱，将收集罩内部的海水通过进水软管及潜水泵排出至收集罩外部，从而使收集罩内部形成负压，更利于促使海底泥床种的天然气水合物分解，利于海底天然气水合物的开采，继而大大地提高天然气的采集率；同时压力调节系统还能确保天然气收集罩的内部压力稳定。

本发明的悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置，所述天然气收集罩的内部下侧设有搅动系统，所述搅动系统包括行车和水射流装置，所述行车固定于壳体内壁，所述水射流装置安装于行车上能随行车移动。

由于上述结构，当同一指定海底区域内的天然气水合物采集一定时间后，启动搅动系统，控制水射流装置对准海底泥床并喷出高压水流，搅动海底泥床促使深层水合物分解，利于海底天然气水合物的开采，继而大大地提高天然气的采集率。

本发明的悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置，所述推进系统包括有搭载平台、螺旋桨推进器和电机，所述搭载平台固定在天然气收集罩外侧中部，电机连接螺旋桨推进器安装在搭载平台上。

由于上述结构，当收集罩下放至接近预定位置时，可启动推进系统将天然气收集罩进行位置微调，可确保收集罩到达预定位置，更利于对预定区域内天然气的收集。

本发明的悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置，所述天然气收集罩内设有监测系统，所述监测系统包括温度与压力监测装置、及壳体应力监测装置，所述温度与压力监测装置安装在顶部平台内部，若干壳体应力监测装置安装在天然气收集罩的壳体外部；所述监测系统、推进系统、压力调节系统、锚定系统、搅动系统及密度调节系统分别通过电缆连接于控制中心。

由于上述结构，监测系统可实施地监测收集罩内及收集罩上的压力值、温度值，从而可实时地对收集罩进行监控，避免天然气收集罩上的压力过大发生危险，确保操作安全可靠；或者温度过低不能进行天然气的采集，提高天然气的采集率。

本发明的悬置浮箱电力加热的海底天然气采集方法，通过以下步骤实现：

步骤一、母船运输若干天然气收集罩到指定海底区域，控制密度调节系统内的气囊减小，使得向浮力模块内充水，控制天然气收集罩下放至接近预定位置时，启动推进系统将天然气收集罩进行位置微调；

步骤二、天然气收集罩达到预定位置后，控制环形挡板插入海底泥床，启动锚定系统使螺杆伸入海底泥床内，将天然气收集罩固定并密封；

步骤三、开启压力调节系统，排出天然气收集罩内部的海水，使天然气收集罩内部形成负压促使水合物分解，天然气水合物通过采气管路收集至天然气收储装置内处理与储存，同时监测系统监测天然气收集罩内部压力变化，实时调整压力调节系统的工作状态，确保天然气收集罩的内部压力稳定；

步骤四、监测系统监测天然气收集罩内部温度值，并将检测温度值与设定值进行比较，若温度值较低时，控制中心控制布置于支架上的加热装置进行电加热，产生热量提高天然气收集罩的内部温度，当温度值达到预设值时，控制加热装置停止工作；

步骤五、当同一指定海底区域内的天然气水合物采集一定时间后，启动搅动系统，控制水射流装置对准海底泥床并喷出高压水流，搅动海底泥床促使深层水合物分解；

步骤六、当指定海底区域的天然气开采完成后，密度调节系统通过压气机向气囊内供气，使浮力模块内的水排出，降低天然气收集罩的整体密度，锚定系统解除固定，天然气收集罩上浮并脱离与海底泥床的接触，推进系统推动天然气收集罩移动到下一个待开采域，重复步骤二至步骤五5。

由于上述方法，通过精度的天然气收集罩的控制，应用在海底天然气收集上，为海底天然气水合物的开采提供新方向。本发明的采集方法，解决了海底泥床的天然气水合物，在分解收集和开采的过程中，不会形成天然气的逸散和泄露的问题，本发明突破常规思维模式，巧妙地利用压力调节形成负压和温度调节系统增温，来促使海底泥床种的天然气水合物分解，利于海底天然气水合物的开采，继而大大地提高天然气的采集率，能多次重复使用，寿命长久。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明的悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置及方法，主要解决了海底泥床的天然气水合物，在分解收集和开采的过程中，不会形成天然气的逸散和泄露的问题，本发明突破常规思维模式，巧妙地利用压力调节形成负压和温度调节系统增温，来促使海底泥床种的天然气水合物分解，利于海底天然气水合物的开采，继而大大地提高天然气的采集率，为海底天然气水合物的开采提供新方向。

2、本发明可通过对密度、压力、温度的控制以保证稳定生产，天然气采集方便、采集效率高，能多次重复使用，且构思新颖，结构巧妙，寿命长久，可广泛用于海底天然气采集，适用范围广，适合推广应用。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中支架的结构示意图。

图3是本发明中浮力模块的示意图。

图中标记： 101-壳体，102-顶部平台，103-挡板，104-吊环； 201-浮力模块，202-压气机，203-气囊，204-排水管；3-压力调节系统，301-潜水泵，302-吸水箱； 401-加热装置，402-支架；5-母船，6-推进系统，7-天然气收储装置， 801-螺杆，802-电动机，803-传动装置；9-搅动系统，10-监测系统，12-采气管路，13-隔水管。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1、图2和图3所示，本发明的悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置，包括母船5和内空的天然气收集罩，所述母船5上设有天然气收储装置7，所述天然气收储装置7通过采气管路12连接天然气收集罩顶部，所述天然气收集罩通过隔水管13连接至母船5底部，所述采气管路12设于隔水管13内；所述天然气收集罩底部四周布置有锚定系统，在天然气收集罩的底部设有压力调节系统3，所述天然气收集罩外壁上设有推进系统6，所述天然气收集罩的外壁上布置有若干吊环104，所述吊环104上通过缆绳连接有密度调节系统，所述天然气收集罩内部设有温度调节系统和搅动系统9，所述温度调节系统包括加热装置401和支架402，所述壳体101内布置有若干并排的支架402，其中所述支架402上固定有若干加热装置401，所述加热装置401连接于电缆上，所述电缆穿过隔水管13连接至母船5上的控制中心。

其中所述密度调节系统包括位于天然气收集罩外部的若干浮力模块201，所述浮力模块201为密封的内空箱体，所述浮力模块201的底部设有挂环，所述挂环与吊环104之间通过缆绳连接，所述浮力模块201的顶部设有连通浮力模块201内外的排水管204，所述浮力模块201内部设有气囊203，所述气囊203连接于可远程无线操控的压气机202上。

其中所述天然气收集罩包括壳体101、顶部平台102、挡板103和吊环104，所述壳体101包括内外层壳体，所述壳体101呈内空的金字塔形结构，所述壳体101的顶部设为顶部平台102，所述壳体101的底边上密封连接有一圈环形挡板103，所述壳体101的外壁中部设有若干吊环104。

其中所述锚定系统设于天然气收集罩底部四周，所述锚定系统包括螺杆801、电动机802、传动装置803和密闭的锚固壳，所述锚固壳固定于挡板103上部，所述锚固壳内固定有电动机802，所述电动机802连接传动装置803并驱动螺杆801旋转运动，所述螺杆801穿出锚固壳的底部。

其中所述采气管路12的一端位于顶部平台102并连通天然气收集罩内部，另一端位于母船5上连接天然气收储装置7；其中隔水管13内穿设有采气管路12、气压管路、供氧管路和电缆。

其中所述压力调节系统3设于天然气收集罩的底部，所述压力调节系统3包括潜水泵301和吸水箱302，所述吸水箱302置于天然气收集罩内部，所述潜水泵301固定于天然气收集罩上，所述潜水泵301通过进水软管连通吸水箱302，所述潜水泵301通过出水管连通至天然气收集罩外部。

其中所述天然气收集罩的内部下侧设有搅动系统9，所述搅动系统9包括行车901和水射流装置902，所述行车901固定于壳体101内壁，所述水射流装置902安装于行车901上能随行车移动。

其中所述推进系统6包括有搭载平台、螺旋桨推进器和电机，所述搭载平台固定在天然气收集罩外侧中部，电机连接螺旋桨推进器安装在搭载平台上。

其中所述天然气收集罩内设有监测系统10，所述监测系统10包括温度与压力监测装置、及壳体应力监测装置，所述温度与压力监测装置安装在顶部平台102内部，若干壳体应力监测装置安装在天然气收集罩的壳体101外部；所述监测系统10、推进系统6、压力调节系统3、锚定系统、搅动系统9及密度调节系统分别通过电缆连接于控制中心。

母船用于操作人员在海面上进行操作和控制。天然气收集罩可罩于指定区域的海底泥床上，并对该区域的海底泥床进行密封，并对该区域内的天然气进行收集，并通过天然气采气管路传送至母船上的天然气收储装置进行收储。隔水管用于将采气管路、气压管路、供氧管路和电缆等全部置于其中，避免海水对其的腐蚀，确保其寿命。锚定系统设于天然气收集罩底部四周，可将收集罩密封固定于海底泥床上，确保进行天然气收集过程中发生泄漏。压力调节系统可将收集罩内的液体排出，使密闭的收集罩内形成负压，促使海底泥床种的天然气水合物分解，利于海底天然气水合物的开采。而搅动系统则，是可是在指定区域采集一定时间后，通过搅动系统对海底泥床进行搅动，从而促使海底泥床的深层水合物分解。推进系统，可用于将天然气收集罩下放到指定区域时，对收集罩进行微调，以确保收集罩的精确定位。而密度调节系统，则是对天然气收集罩本身的密度进行调节，从而控制收集罩的上提和下放。在天然气收集罩外部通过缆绳连接的若干浮力模块，可以减小天然气收集罩的体积和重量，从而减低其生产和运输成本，且通过外连的方式将浮力模块进行连接，更利于对浮力模块的监控和管理；另外，所有浮力模块设于收集罩外壁上，使对浮力模块通过浮力对收集罩的影响和控制更准确。其中在天然气收集罩内布置若干并排的支架，这些支架被安装和固定于收集罩的内壁上，使收集罩的连接更加的温靠；另外一方面支架并排布置在收集罩内，使收集罩在纵向上均布有支架，而每个支架上均设计有加热装置，当收集罩内温度过低时，可通过电加热的方式对收集罩内进行加热，并使收集罩内部的温度均匀，从而避免收集罩内局部温度过高，形成较大的温差，造成天然气瞬间膨胀压力瞬间增大，而带来的危险事故，确保生产安全。且通过母船上的控制中心通过电缆进行控制，使得控制更加方便快捷可靠，操作更加简便。本发明的海底天然气水合物采集装置，主要解决了海底泥床的天然气水合物，在分解收集和开采的过程中，不会形成天然气的逸散和泄露的问题，本发明突破常规思维模式，巧妙地利用压力调节形成负压和温度调节系统增温，来促使海底泥床种的天然气水合物分解，利于海底天然气水合物的开采，继而大大地提高天然气的采集率，为海底天然气水合物的开采提供新方向；可见，本发明可通过对密度、压力、温度的控制以保证稳定生产，天然气采集方便、采集效率高，能多次重复使用。

本发明的悬置浮箱电力加热的海底天然气采集方法，通过以下步骤实现：

步骤一、母船5运输若干天然气收集罩到指定海底区域，控制密度调节系统内的气囊203减小，使得向浮力模块201内充水，控制天然气收集罩下放至接近预定位置时，启动推进系统6将天然气收集罩进行位置微调；

步骤二、天然气收集罩达到预定位置后，控制环形挡板103插入海底泥床，启动锚定系统使螺杆801伸入海底泥床内，将天然气收集罩固定并密封；

步骤三、开启压力调节系统3，排出天然气收集罩内部的海水，使天然气收集罩内部形成负压促使水合物分解，天然气水合物通过采气管路12收集至天然气收储装置7内处理与储存，同时监测系统10监测天然气收集罩内部压力变化，实时调整压力调节系统3的工作状态，确保天然气收集罩的内部压力稳定；

步骤四、监测系统10监测天然气收集罩内部温度值，并将检测温度值与设定值进行比较，若温度值较低时，控制中心控制布置于支架402上的加热装置401进行电加热，产生热量提高天然气收集罩的内部温度，当温度值达到预设值时，控制加热装置401停止工作；

步骤五、当同一指定海底区域内的天然气水合物采集一定时间后，启动搅动系统9，控制水射流装置902对准海底泥床并喷出高压水流，搅动海底泥床促使深层水合物分；

步骤六、当指定海底区域的天然气开采完成后，密度调节系统通过压气机202向气囊203内供气，使浮力模块201内的水排出，降低天然气收集罩的整体密度，锚定系统解除固定，天然气收集罩上浮并脱离与海底泥床的接触，推进系统6推动天然气收集罩移动到下一个待开采域，重复步骤二至步骤五。

通过精度的天然气收集罩的控制，应用在海底天然气收集上，为海底天然气水合物的开采提供新方向。本发明的采集方法，解决了海底泥床的天然气水合物，在分解收集和开采的过程中，不会形成天然气的逸散和泄露的问题，本发明突破常规思维模式，巧妙地利用压力调节形成负压和温度调节系统增温，来促使海底泥床种的天然气水合物分解，利于海底天然气水合物的开采，继而大大地提高天然气的采集率，能多次重复使用，寿命长久。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置，其特征在于：包括母船（5）和内空的天然气收集罩，所述母船（5）上设有天然气收储装置（7），所述天然气收储装置（7）通过采气管路（12）连接天然气收集罩顶部，所述天然气收集罩通过隔水管（13）连接至母船（5）底部，所述采气管路（12）设于隔水管（13）内；所述天然气收集罩底部四周布置有锚定系统，在天然气收集罩的底部设有压力调节系统（3），所述天然气收集罩外壁上设有推进系统（6），所述天然气收集罩的外壁上布置有若干吊环（104），所述吊环（104）上通过缆绳连接有密度调节系统，所述天然气收集罩内部设有温度调节系统和搅动系统（9），所述温度调节系统包括加热装置（401）和支架（402），所述天然气收集罩包括壳体（101），所述壳体（101）内布置有若干并排的支架（402），其中所述支架（402）上固定有若干加热装置（401），所述加热装置（401）连接于电缆上，所述电缆穿过隔水管（13）连接至母船（5）上的控制中心；所述密度调节系统包括位于天然气收集罩外部的若干浮力模块（201），所述浮力模块（201）为密封的内空箱体，所述浮力模块（201）的底部设有挂环，所述挂环与吊环（104）之间通过缆绳连接。

2.如权利要求1所述的悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置，其特征在于：所述浮力模块（201）的顶部设有连通浮力模块（201）内外的排水管（204），所述浮力模块（201）内部设有气囊（203），所述气囊（203）连接于可远程无线操控的压气机（202）上。

3.如权利要求2所述的悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置，其特征在于：所述天然气收集罩还包括顶部平台（102）、挡板（103）和吊环（104），所述壳体（101）包括内外层壳体，所述壳体（101）呈内空的金字塔形结构，所述壳体（101）的顶部设为顶部平台（102），所述壳体（101）的底边上密封连接有一圈环形挡板（103），所述壳体（101）的外壁中部设有若干吊环（104）。

4.如权利要求3所述的悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置，其特征在于：所述锚定系统设于天然气收集罩底部四周，所述锚定系统包括螺杆（801）、电动机（802）、传动装置（803）和密闭的锚固壳，所述锚固壳固定于挡板（103）上部，所述锚固壳内固定有电动机（802），所述电动机（802）连接传动装置（803）并驱动螺杆（801）旋转运动，所述螺杆（801）穿出锚固壳的底部。

5.如权利要求3所述的悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置，其特征在于：所述采气管路（12）的一端位于顶部平台（102）并连通天然气收集罩内部，另一端位于母船（5）上连接天然气收储装置（7）；其中隔水管（13）内穿设有采气管路（12）、气压管路和电缆。

6.如权利要求3或4或5所述的悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置，其特征在于：所述压力调节系统（3）设于天然气收集罩的底部，所述压力调节系统（3）包括潜水泵（301）和吸水箱（302），所述吸水箱（302）置于天然气收集罩内部，所述潜水泵（301）固定于天然气收集罩上，所述潜水泵（301）通过进水软管连通吸水箱（302），所述潜水泵（301）通过出水管连通至天然气收集罩外部。

7.如权利要求6所述的悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置，其特征在于：所述天然气收集罩的内部下侧设有搅动系统（9），所述搅动系统（9）包括行车（901）和水射流装置（902），所述行车（901）固定于壳体（101）内壁，所述水射流装置（902）安装于行车（901）上能随行车移动。

8.如权利要求6所述的悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置，其特征在于：所述推进系统（6）包括有搭载平台、螺旋桨推进器和电机，所述搭载平台固定在天然气收集罩外侧中部，电机连接螺旋桨推进器安装在搭载平台上。

9.如权利要求8所述的悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置，其特征在于：所述天然气收集罩内设有监测系统（10），所述监测系统（10）包括温度与压力监测装置、及壳体应力监测装置，所述温度与压力监测装置安装在顶部平台（102）内部，若干壳体应力监测装置安装在天然气收集罩的壳体（101）外部；所述监测系统（10）、推进系统（6）、压力调节系统（3）、锚定系统、搅动系统（9）及密度调节系统分别通过电缆连接于控制中心。

10.一种采用权利要求9所述的悬置浮箱电力加热的海底天然气收集装置的采集方法，其特征在于：它通过以下步骤实现：

步骤1、母船（5）运输若干天然气收集罩到指定海底区域，控制密度调节系统内的气囊（203）减小，使得向浮力模块（201）内充水，控制天然气收集罩下放至接近预定位置时，启动推进系统（6）将天然气收集罩进行位置微调；

步骤2、天然气收集罩达到预定位置后，控制环形挡板（103）插入海底泥床，启动锚定系统使螺杆（801）伸入海底泥床内，将天然气收集罩固定并密封；

步骤3、开启压力调节系统（3），排出天然气收集罩内部的海水，使天然气收集罩内部形成负压促使水合物分解，天然气水合物通过采气管路（12）收集至天然气收储装置（7）内处理与储存，同时监测系统（10）监测天然气收集罩内部压力变化，实时调整压力调节系统（3）的工作状态，确保天然气收集罩的内部压力稳定；

步骤4、监测系统（10）监测天然气收集罩内部温度值，并将检测温度值与设定值进行比较，若温度值较低时，控制中心控制布置于支架（402）上的加热装置（401）进行电加热，产生热量提高天然气收集罩的内部温度，当温度值达到预设值时，控制加热装置（401）停止工作；

步骤5、当同一指定海底区域内的天然气水合物采集一定时间后，启动搅动系统（9），控制水射流装置（902）对准海底泥床并喷出高压水流，搅动海底泥床促使深层水合物分解；

步骤6、当指定海底区域的天然气开采完成后，密度调节系统通过压气机（202）向气囊（203）内供气，使浮力模块（201）内的水排出，降低天然气收集罩的整体密度，锚定系统解除固定，天然气收集罩上浮并脱离与海底泥床的接触，推进系统（6）推动天然气收集罩移动到下一个待开采域，重复步骤2至步骤5。