CN108386196A - 海底可燃冰的开采系统及开采方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海底可燃冰的开采系统,包括可燃冰海底暂存容器,可燃冰海底暂存容器通过井下接头连接复合材料连续管的下端,复合材料连续管绕过连续管注入提升机构,复合材料连续管的上端固定连接连续管收放机构,复合材料连续管卷绕于连续管收放机构的卷绕盘上;复合材料连续管的上端通过可燃冰输送管道连接可燃冰混合物分离容器;所述连续管注入提升机构、连续管收放机构及可燃冰混合物分离容器设置于可燃冰海上开采平台上;所述可燃冰海底暂存容器通过输送管道连接隔离罩,隔离罩固定连接海底挖掘机。本发明能够实现海底可燃冰的安全开采,使人类将海底可燃冰作为新能源加以利用成为可能。本发明还公开了一种海底可燃冰的开采方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种海底可燃冰的开采系统。本发明还涉及一种海底可燃冰的开采方法。
背景技术
可燃冰,即天然气水合物(Natural Gas Hydrate),分子结构式为CH4·H2O,是在一定条件下由水和天然气在中高压和低温条件下混合时结合形成的固体笼状结晶化合物,分布于深海海底或陆域的永久冻土中。因其外观象冰一样而且遇火即可燃烧,所以被称作“可燃冰”。
形成可燃冰至少要满足三个基本条件:温度、压力和原材料。首先,可燃冰在0℃以下生成,一旦超过20℃便会分解,而海底温度一般保持在2~4℃左右,最适合可燃冰的形成;其次是压力要足够大,可燃冰在0℃时,只需30个大气压即可生成,而以海底的深度,30个大气压很容易保证,并且海底越深压力就越大,可燃冰也就越稳定;第三是要有甲烷气源,海底古生物尸体的沉积物被细菌分解后会产生甲烷,因此可产生充足的气源。海底的地层是多孔介质,在温度、压力、气源三者都具备的条件下,可燃冰晶体就会在介质的空隙间中生成。
因此,地球上绝大部分的可燃冰分布在海洋里,据估算,海洋里可燃冰的资源量是陆地上的100倍以上。据最保守的统计,全球海底可燃冰中贮存的甲烷总量约为1.8亿亿立方米(18000×1012m3),约合1.1万亿吨(11×1012t),如此数量巨大的能源是人类未来动力的希望,是21世纪具有良好前景的后续能源。可燃冰被西方学者称为“21世纪能源”或“未来新能源”。1m3体积的可燃冰大概可以分解为164m3体积的甲烷气体和0.8m3淡水。迄今为止,在世界各地的海洋及大陆地层中,已探明的“可燃冰”储量已相当于全球传统化石能源(煤、石油、天然气、油页岩等)储量的两倍以上,其中海底可燃冰的储量够人类使用1000 年。
但是,可燃冰的发现在给人类带来新的能源前景的同时,对人类生存环境也提出了严峻的挑战。要想对可燃冰进行利用,必须将其从海底运送至海面,在运送过程中,可燃冰所处的环境条件会发生明显的变化,压力降低、温度升高,导致甲烷气逸出,固态可燃冰便趋于崩解。不仅无法将海底可燃冰作为能源加以利用,而且如果让海底可燃冰中的甲烷气逃逸到大气中去,其强烈的温室效应会造成气候异常和海面上升,会严重威胁人类赖以生存的环境。另外,固结在海底沉积物中的可燃冰,一旦条件变化使甲烷气从可燃冰中释出,还会改变沉积物的物理性质,极大地降低海底沉积物的工程力学特性,使海底软化,会出现大规模的海底滑坡、海沟坍塌等严重事故。因此,如果开采不当,后果绝对是灾难性的。
为了获取这种清洁能源,世界许多国家都在研究天然可燃冰的开采方法。目前可燃冰的开采方法有以下三种:
热激化开采法:直接对天然气水合物层进行加热,使天然气水合物层的温度超过其平衡温度,从而促使可燃冰分解为水和天然气。
减压开采法:减压开采法是一种通过降低压力促使可燃冰分解的开采方法。
化学试剂注入开采法:通过向天然气水合物层中注入某些化学试剂,破坏可燃冰矿藏的相平衡条件,促使可燃冰分解。
在对海底的可燃冰进行开采时,热激化开采法的热量和化学试剂注入开采法所使用的化学试剂均会对海水造成污染,长期开采会对海洋造成严重的破坏。而减压开采法对可燃冰矿藏的性质有特殊的要求,只有当可燃冰矿藏位于温压平衡边界附近时,减压开采法才具有经济可行性。
基于以上原因,海底可燃冰至今无法投入大规模商业性开采。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种海底可燃冰的开采系统,它可以实现大规模商业性开采。
为解决上述技术问题,本发明海底可燃冰的开采系统的技术解决方案为:
包括可燃冰海底暂存容器,可燃冰海底暂存容器通过井下接头连接复合材料连续管的下端,复合材料连续管绕过连续管注入提升机构,复合材料连续管的上端固定连接连续管收放机构,复合材料连续管卷绕于连续管收放机构的卷绕盘上;复合材料连续管的上端通过可燃冰输送管道连接可燃冰混合物分离容器;所述连续管注入提升机构、连续管收放机构及可燃冰混合物分离容器设置于可燃冰海上开采平台上;所述可燃冰海底暂存容器通过输送管道连接隔离罩,隔离罩固定连接海底挖掘机,且海底挖掘机位于隔离罩的腔体内;所述可燃冰海底暂存容器内设置有离心泵。
进一步地,所述可燃冰海底暂存容器为球形。
进一步地,所述隔离罩为穹顶式。
进一步地,所述连续管收放机构的回转轴作为可燃冰输送管道;连续管收放机构的回转轴的一端通过上金具接头连接复合材料连续管的上端;连续管收放机构的回转轴的另一端连接可燃冰混合物分离容器。
本发明还提供一种海底可燃冰的开采方法,其技术解决方案为,包括以下步骤:
利用海底挖掘机对海底含有可燃冰和泥沙的混合物进行挖掘,所得到的可燃冰混合物收集于隔离罩内;将隔离罩内的可燃冰混合物输送至位于海底的可燃冰海底暂存容器内;
高速离心泵将可燃冰海底暂存容器内的可燃冰混合物泵入复合材料连续管;高速离心泵在工作过程所产生的热量使可燃冰混合物内的可燃冰发生部分气化;高速离心泵将可燃冰混合物从复合材料连续管的下端输送至上端,实现从海底向海面的输送;可燃冰混合物从复合材料连续管流入位于海面的可燃冰混合物分离容器,在可燃冰混合物分离容器内进行分离,得到气态可燃冰。
进一步地,所述可燃冰混合物从复合材料连续管的下端输送至上端的过程中,对复合材料连续管进行加热,可燃冰混合物的温度逐渐升高,而压力随之逐渐下降,混合物中的可燃冰气体渐渐被释放出来。
本发明还提供一种海底可燃冰的开采方法,其技术解决方案为,包括以下步骤:
第一步,通过连续管注入提升机构将复合材料连续管的下端向海底方向输送,直至与其连接的隔离罩触及具有可燃冰矿藏的海底;
第二步,使海底挖掘机工作,海底挖掘机在隔离罩所围的区域内对海底含有可燃冰和泥沙的混合物进行挖掘,并且将混合物切碎,得到可燃冰混合物;将所得到的可燃冰混合物收集于隔离罩内;
第三步,输送管道内的电潜泵将隔离罩内的可燃冰混合物输送至位于海底的可燃冰海底暂存容器内;
第四步,可燃冰海底暂存容器内的高速离心泵运行,将可燃冰海底暂存容器内的可燃冰混合物泵入复合材料连续管;高速离心泵在工作过程所产生的热量使可燃冰混合物内的可燃冰发生部分气化;
第五步,通过高速离心泵将可燃冰混合物从复合材料连续管的下端输送至上端,实现从海底向海面的输送;
进一步地,所述第五步中,在将可燃冰混合物从复合材料连续管的下端输送至上端的过程中,通过内嵌的加热电缆对复合材料连续管进行加热,可燃冰混合物的温度会逐渐升高,而压力随之逐渐下降,混合物中的可燃冰气体渐渐被释放出来。
第六步,可燃冰混合物通过可燃冰输送管道流入开采平台上的可燃冰混合物分离容器,在可燃冰混合物分离容器进行进一步分离,得到气态可燃冰。
进一步地,当所述海底挖掘机将隔离罩所围区域内的可燃冰矿藏挖掘完毕后,通过控制器控制海底挖掘机在海底行走,使隔离罩从第一开采区块的某一区域移动至另一区域,海底挖掘机在另一区域继续进行可燃冰矿藏的挖掘。
进一步地,当海底挖掘机将第一开采区块内全部区域的可燃冰矿藏挖掘完毕后,通过连续管注入提升机构将复合材料连续管的下端继续向下输送,使海底挖掘机具有在海底行走的自由度;然后通过控制器控制海底挖掘机在海底行走,使隔离罩从第一开采区块移动至第二开采区块,海底挖掘机继续进行挖掘。
本发明可以达到的技术效果是:
本发明在对海底可燃冰矿藏进行开采的过程中,一边开采一边进行收集,由于收集作业在海底进行,不破坏可燃冰的高压低温条件,使可燃冰保持于固态,不会发生甲烷气逸出现象,也不会改变沉积物的物理性质,彻底避免海底滑坡、海沟坍塌等严重事故的发生。
本发明将可燃冰收集于密闭容器内后,先通过高速离心泵泵入输送管道;高速离心泵在工作过程所产生的热量能够使可燃冰混合物内的可燃冰发生部分气化;然后在将可燃冰从海底向海面输送的同时利用输送管道进行加热处理,使可燃冰在输送的同时逐步气化;最后在海面上将可燃冰收集于分离容器内进行分离,得到可以利用的气态可燃冰。
本发明能够使可燃冰逐步气化,因此输送过程中也不会发生甲烷气逃逸到大气中的现象,不仅彻底解决了开采过程中对大气和海洋的污染,而且开采效率高,经济效果好。
本发明能够实现海底可燃冰的安全开采,使人类将海底可燃冰作为新能源加以利用成为可能。本发明将彻底解决地球能源短缺的问题。
本发明可以有助于实现海底可燃冰的商业性开采,使可燃冰开采进入实质性进展。
附图说明
本领域的技术人员应理解,以下说明仅是示意性地说明本发明的原理,所述原理可按多种方式应用,以实现许多不同的可替代实施方式。这些说明仅用于示出本发明的教导内容的一般原理,不意味着限制在此所公开的发明构思。
结合在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施方式,并且与上文的总体说明和下列附图的详细说明一起用于解释本发明的原理。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:
图1是本发明海底可燃冰的开采系统的示意图;
图2是本发明的使用状态示意图。
图中附图标记说明:
1为可燃冰海底暂存容器,2为井下接头,
3为复合材料连续管,4为连续管注入提升机构,
5为连续管收放机构,6为可燃冰混合物分离容器,
6-1为可燃冰气体输送管道,6-2为可燃冰固液混合物输送管道,
8为可燃冰海上开采平台,
1-1为输送管道,1-2为穹顶式隔离罩,
1-3为海底挖掘机,1-4为高速离心泵。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。除非另外定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。
如图1所示,本发明海底可燃冰的开采系统,包括可燃冰海底暂存容器1,可燃冰海底暂存容器1通过井下接头2连接复合材料连续管3的下端,复合材料连续管3绕过连续管注入提升机构4,复合材料连续管3的上端固定连接连续管收放机构5,复合材料连续管3卷绕于连续管收放机构5的卷绕盘上;连续管收放机构5的卷绕盘上存储足够长度的复合材料连续管3,针对不同的开采深度,连续管注入提升机构4可以将复合材料连续管3下放到指定长度;
复合材料连续管3的上端通过可燃冰输送管道连接可燃冰混合物分离容器6,可燃冰混合物分离容器6的上部连接可燃冰气体输送管道6-1,可燃冰混合物分离容器6的下部连接可燃冰固液混合物输送管道6-2;
优选地,连续管收放机构5的回转轴作为可燃冰输送管道;
连续管收放机构5的回转轴的一端通过上金具接头连接复合材料连续管3 的上端;连续管收放机构5的回转轴的另一端连接可燃冰混合物分离容器6;
连续管注入提升机构4、连续管收放机构5及可燃冰混合物分离容器6固定设置于可燃冰海上开采平台8上;
可燃冰海底暂存容器1通过输送管道1-1连接穹顶式隔离罩1-2,穹顶式隔离罩1-2固定连接海底挖掘机1-3,且海底挖掘机1-3位于穹顶式隔离罩1-2的腔体内,海底挖掘机1-3能够在穹顶式隔离罩1-2所围区域内作业,使海底挖掘机1-3在海底作业所产生的可燃冰混合物能够收集于穹顶式隔离罩1-2内;
可燃冰海底暂存容器1内设置有大排量高扬程的高速离心泵1-4。
高速离心泵1-4通过下金具接头连接内嵌于复合材料连续管3的数据光纤或信号线的输入端,数据光纤或信号线的输出端连接位于可燃冰海上开采平台8 上的控制器。
优选地,可燃冰海底暂存容器1为球形;由于开采系统在运行过程中,可燃冰海底暂存容器1位于海底,以保证可燃冰的低压条件;而球形容器能够承受海水所产生的巨大水压。
本发明的穹顶式隔离罩1-2为穹顶式,能够承受海水所产生的巨大水压。
本发明所采用的海底挖掘机1-3为现有技术,目前常用的是履带式挖掘机,能够在1500米深的水下对可燃冰矿藏进行挖掘作业,并在挖掘的同时进行切碎作业。
本发明所采用的连续管注入提升机构4可以采用现有的连续油管的注入头装置,能够使复合材料连续管3向下输送或向上提升。
本发明所采用的连续管收放机构5可以是盘卷机。
复合材料连续管3包括三层式管体,管体形成有中空的通道;管体的内层为内衬层,中间层为结构层,外层为外保护层;内衬层内嵌有沿管体的长度方向延伸的加热电缆、数据光纤或信号线;
内衬层的材料可以选用超高分子量聚乙烯、PA(聚酰胺)、PVDF(聚偏氟乙烯)等,使得复合材料连续管3的内壁具有耐腐蚀、耐磨的特性;
结构层的材料采用增强纤维,如芳纶、碳纤、玻纤或其他高性能纤维;内衬层使复合材料连续管3能够承受各种力学载荷;
外保护层的材料可以采用耐高温高密度聚乙烯,不仅能够起保护作用,而且使得复合材料连续管3的外壁具有耐腐蚀的特性,能够耐海水的腐蚀;
加热电缆能够对复合材料连续管3进行加热,使复合材料连续管3的内腔温度升高,以使可燃冰在输送过程发生气化,降低后期的分离难度和开采能耗;
数据光纤或信号线能够实现海底挖掘机1-3、高速离心泵1-4与位于可燃冰海上开采平台8上的控制器的信号通讯,控制器控制海底挖掘机1-3的行走路线,以及高速离心泵1-4的运行参数。
本发明的复合材料连续管3既作为可燃冰的输送通道,又起到悬挂和支撑海底开采机构1的作用。
本发明的复合材料连续管3将加热电缆和数据光纤或信号线内嵌于内衬层中,并在内衬层外设置有外保护层,与外置式相比,能够避免加热电缆和数据光纤或信号线磕碰现象的发生,有效降低加热电缆和数据光纤或信号线的故障率。
本发明的复合材料连续管3配置有数据光纤或信号线,能够对第一穹顶式隔离罩1-2、第二穹顶式隔离罩1-3以及各电潜泵实现远程控制,可实现对海底开采机构1的实时智能监控。
本发明将复合材料连续管3作为海底开采管线,其耐海水侵蚀性能好,内管表面光滑、流阻系数小、热传导系数低至金属的1%,输送效率高、保温节能好,
本发明所采用的复合材料连续管3的管体柔性好,能够抵抗海水波浪的干扰。
本发明的复合材料连续管3单根长度最长可达3000m,无接头,可连续下放作业,能够大大提高海上作业效率和减少工人作业强度,降低海上劳动成本。
对于海上作业来说,工作效率是一个非常重要的指标。本发明采用复合材料连续管3实现海底开采机构与海上开采平台之间的联系,由于复合材料连续管3具备良好的柔性,使海底开采机构能够在海底移动,从而扩大了海底开采机构的开采区域,使海上开采平台具有更大的作业范围,因而能够使可燃冰的开采效率得到革命性的提升,使可燃冰的商业化开采成为可能。
如图2所示,当海上开采平台8在海上某处定位后,该处对应的海底深度是确定的,则海底开采机构的开采区域的面积由连续管收放机构5所存储的复合材料连续管3的长度决定;将海底开采机构的开采区域分为多个开采区块,当海底开采机构的海底挖掘机1-3将第一开采区块N1内的可燃冰矿藏挖掘完毕后,通过控制器控制海底挖掘机1-3在海底行走,使海底挖掘机1-3从第一开采区块N1移动至第二开采区块N2;则海底挖掘机1-3在第二开采区块N2继续进行可燃冰矿藏的挖掘;以此类推,直至将开采区域内的所有开采区块都挖掘完毕。
海底挖掘机1-6在海底行走的路径可以采用北斗卫星导航系统实现精确控制。
本发明海底可燃冰的开采方法,包括以下步骤:
第一步,通过连续管注入提升机构4将复合材料连续管3的下端向海底方向输送,直至与其连接的穹顶式隔离罩1-2触及具有可燃冰矿藏的海底;
第二步,使海底挖掘机1-3工作,海底挖掘机1-3在穹顶式隔离罩1-2所围的区域内对海底含有可燃冰和泥沙的混合物进行挖掘,并且将混合物切碎至 1mm以下的颗粒,得到可燃冰混合物;并将所得到的可燃冰混合物收集于穹顶式隔离罩1-2内;
第三步,输送管道1-1内的电潜泵将穹顶式隔离罩1-2内的可燃冰混合物输送至位于海底的可燃冰海底暂存容器1内;
第四步,可燃冰海底暂存容器1内的高速离心泵1-4运行,将可燃冰海底暂存容器1内的可燃冰混合物泵入复合材料连续管3;由于高速离心泵1-4在工作过程会产生热量,使可燃冰混合物内的可燃冰发生气化;
第五步,通过内嵌的加热电缆对复合材料连续管3进行加热,使复合材料连续管3的管体保持在20℃以上的温度;
可燃冰混合物从复合材料连续管3的下端输送至上端,在此输送过程中,可燃冰混合物的温度会逐渐升高,而压力随之逐渐下降,混合物中的可燃冰气体渐渐被释放出来;
第六步,可燃冰混合物通过可燃冰输送管道流入开采平台8上的可燃冰混合物分离容器6,在可燃冰混合物分离容器6进行进一步分离,分离出来的可燃冰气体从上部的可燃冰气体输送管道6-1排出,剩余的可燃冰固液混合物从下部的可燃冰固液混合物输送管道6-2排出;
第七步,当海底挖掘机1-3将穹顶式隔离罩1-2所围区域内的可燃冰矿藏挖掘完毕后,通过控制器控制海底挖掘机1-3在海底行走,使穹顶式隔离罩1-2 从第一开采区块的某一区域移动至另一区域,海底挖掘机1-3在另一区域继续进行可燃冰矿藏的挖掘;
第八步,当海底挖掘机1-3将第一开采区块内全部区域的可燃冰矿藏挖掘完毕后,通过连续管注入提升机构4将复合材料连续管3的下端继续向下输送,使海底挖掘机1-3具有在海底行走的自由度;
然后通过控制器控制海底挖掘机1-3在海底行走,使穹顶式隔离罩1-2从第一开采区块移动至第二开采区块,则海底挖掘机1-3在第二开采区块继续进行可燃冰矿藏的挖掘。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形,而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变形在内。
Claims (10)
1.一种海底可燃冰的开采系统,其特征在于:包括可燃冰海底暂存容器(1),可燃冰海底暂存容器(1)通过井下接头(2)连接复合材料连续管(3)的下端,复合材料连续管(3)绕过连续管注入提升机构(4),复合材料连续管(3)的上端固定连接连续管收放机构(5),复合材料连续管(3)卷绕于连续管收放机构(5)的卷绕盘上;
复合材料连续管(3)的上端通过可燃冰输送管道连接可燃冰混合物分离容器(6);
所述连续管注入提升机构(4)、连续管收放机构(5)及可燃冰混合物分离容器(6)设置于可燃冰海上开采平台(8)上;
所述可燃冰海底暂存容器(1)通过输送管道(1-1)连接隔离罩(1-2),隔离罩(1-2)固定连接海底挖掘机(1-3),且海底挖掘机(1-3)位于隔离罩(1-2)的腔体内;
所述可燃冰海底暂存容器(1)内设置有离心泵(1-4)。
2.根据权利要求1所述的海底可燃冰的开采系统,其特征在于:所述可燃冰海底暂存容器(1)为球形。
3.根据权利要求1或2所述的海底可燃冰的开采系统,其特征在于:所述隔离罩(1-2)为穹顶式。
4.根据权利要求1所述的海底可燃冰的开采系统,其特征在于:所述连续管收放机构(5)的回转轴作为可燃冰输送管道;连续管收放机构(5)的回转轴的一端通过上金具接头连接复合材料连续管(3)的上端;连续管收放机构(5)的回转轴的另一端连接可燃冰混合物分离容器(6)。
5.一种海底可燃冰的开采方法,其特征在于,包括以下步骤:
利用海底挖掘机(1-3)对海底含有可燃冰和泥沙的混合物进行挖掘,所得到的可燃冰混合物收集于隔离罩(1-2)内;将隔离罩(1-2)内的可燃冰混合物输送至位于海底的可燃冰海底暂存容器(1)内;
高速离心泵(1-4)将可燃冰海底暂存容器(1)内的可燃冰混合物泵入复合材料连续管(3);高速离心泵(1-4)在工作过程所产生的热量使可燃冰混合物内的可燃冰发生部分气化;
高速离心泵(1-4)将可燃冰混合物从复合材料连续管(3)的下端输送至上端,实现从海底向海面的输送;可燃冰混合物从复合材料连续管(3)流入位于海面的可燃冰混合物分离容器(6),在可燃冰混合物分离容器(6)内进行分离,得到气态可燃冰。
6.根据权利要求5所述的海底可燃冰的开采方法,其特征在于:所述可燃冰混合物从复合材料连续管(3)的下端输送至上端的过程中,对复合材料连续管(3)进行加热,可燃冰混合物的温度逐渐升高,而压力随之逐渐下降,混合物中的可燃冰气体渐渐被释放出来。
7.一种海底可燃冰的开采方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步,通过连续管注入提升机构(4)将复合材料连续管(3)的下端向海底方向输送,直至与其连接的隔离罩(1-2)触及具有可燃冰矿藏的海底;
第二步,使海底挖掘机(1-3)工作,海底挖掘机(1-3)在隔离罩(1-2)所围的区域内对海底含有可燃冰和泥沙的混合物进行挖掘,并且将混合物切碎,得到可燃冰混合物;将所得到的可燃冰混合物收集于隔离罩(1-2)内;
第三步,输送管道(1-1)内的电潜泵将隔离罩(1-2)内的可燃冰混合物输送至位于海底的可燃冰海底暂存容器(1)内;
第四步,可燃冰海底暂存容器(1)内的高速离心泵(1-4)运行,将可燃冰海底暂存容器(1)内的可燃冰混合物泵入复合材料连续管(3);高速离心泵(1-4)在工作过程所产生的热量使可燃冰混合物内的可燃冰发生部分气化;
第五步,通过高速离心泵(1-4)将可燃冰混合物从复合材料连续管(3)的下端输送至上端,实现从海底向海面的输送;
第六步,可燃冰混合物通过可燃冰输送管道流入开采平台(8)上的可燃冰混合物分离容器(6),在可燃冰混合物分离容器(6)进行进一步分离,得到气态可燃冰。
8.根据权利要求7所述的海底可燃冰的开采方法,其特征在于:所述第五步中,在将可燃冰混合物从复合材料连续管(3)的下端输送至上端的过程中,通过内嵌的加热电缆对复合材料连续管(3)进行加热,可燃冰混合物的温度会逐渐升高,而压力随之逐渐下降,混合物中的可燃冰气体渐渐被释放出来。
9.根据权利要求7所述的海底可燃冰的开采方法,其特征在于:当所述海底挖掘机(1-3)将隔离罩(1-2)所围区域内的可燃冰矿藏挖掘完毕后,通过控制器控制海底挖掘机(1-3)在海底行走,使隔离罩(1-2)从第一开采区块的某一区域移动至另一区域,海底挖掘机(1-3)在另一区域继续进行可燃冰矿藏的挖掘。
10.根据权利要求9所述的海底可燃冰的开采方法,其特征在于:当海底挖掘机(1-3)将第一开采区块内全部区域的可燃冰矿藏挖掘完毕后,通过连续管注入提升机构(4)将复合材料连续管(3)的下端继续向下输送,使海底挖掘机(1-3)具有在海底行走的自由度;
然后通过控制器控制海底挖掘机(1-3)在海底行走,使隔离罩(1-2)从第一开采区块移动至第二开采区块,海底挖掘机(1-3)继续进行挖掘。
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