CN109406749A - 一种固态流化水射流破碎与原位回收实验工具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固态流化水射流破碎与原位回收实验工具，所述实验工具包括射流短节，定位螺母和回收短节，所述回收短节与所述射流短节同轴布置，所述回收短节圆柱面与所述射流短节外管圆柱面上分别布置有回收通孔和内螺纹孔，所述定位螺母限制所述射流短节与所述回收短节的相对位置。本发明的有益效果是，射流短节与回收短节同轴布置，模拟实际固态流化水射流与原位回收工艺；所述射流短节与回收短节轴向距离可调，能够实现不同间距下的射流回收效果的实验；所述回收短节圆柱面与所述射流短节圆柱面上的回收孔和喷嘴螺纹孔相比实际工况简化布置，降低实验流量需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种射流破碎实验工具，尤其涉及一种模拟深海浅层非成岩天然气水合物固态流化开采水射流破碎与原位回收的一种固态流化水射流破碎与原位回收实验工具。
背景技术
天然气水合物是21世纪极具开发价值的且尚无有效商业开采手段的新型非常规清洁能源，其中海洋天然气水合物储量占全球总储量的99％，因而海洋天然气水合物开发技术的研究得到各国重视。我国海洋天然气水合物资源相当丰富，根据国土资源部数据，仅南海天然气水合物资源总量就达到650亿吨油当量，约为我国陆上和近海石油天然气总量的一半，因而海洋天然气水合物的自主商业开发将是缓解我国能源压力，保障国家能源安全的有效途径。
根据近年来我国在南海的取样研究和试采来看，我国南海天然气水合物资源具有成藏浅，弱胶结，没有牢固圈闭构造的特点，若采用现有的在储集层打破水合物相态平衡的方法，极易引发地质灾害和甲烷温室气体的泄露。目前针对这些问题而研究的新型开采工艺，固态流化开采方法克服了以上不足，并具有节能环保，成本低等优点。固态流化开采工艺是利用射流破碎原理，通过在浅层水合物储集层回拖多功能综合工具管串，其中射流破碎和回收工具短节对矿藏进行环状射流破碎并回收，并在工具密闭空间内可控分解并运送至海面进一步处理。其中射流破碎技术是实现该开采工艺的重压环节，目前由于缺乏对水合物矿藏进行射流破碎的研究，在射流破碎与原位回收方面还有诸多关键技术问题没有得到解决，因此建立一套模拟射流破碎工艺的实验系统将是加快该工艺研究的重要手段，由于模拟环状射流破碎所需试样体积过大，射流破碎和回收过程在空间上均有轴对称性，目前为了降低实验难度，拟采用四分之一圆柱状试样，研究四分之一试样的射流破碎和回收规律即可得到结论。本发明涉及的一种模拟深海浅层非成岩天然气水合物固态流化开采水射流破碎与原位回收的实验工具，是针对射流破碎参数的优化，回收效率研究等实际开采装备研发过程中所遇问题而发明的与辅助系统配套实现固态流化水射流破碎与原位回收实验的一种工具。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种能模拟固态流化水射流破碎与原位分离工艺的实验工具，配合其它水射流供应、回收和喷嘴等辅助设备即能够实现不同喷嘴布置，不同回收孔布置，喷嘴与回收孔的不同间距下的射流破碎与原位回收实验。
本发明采用的技术方案如下：一种固态流化水射流破碎与原位回收实验工具，其特征在于，所述实验工具包括射流短节，定位螺母和回收短节，其中：所述回收短节与所述射流短节同轴布置；所述射流短节为双层管结构，所述回收短节的非螺纹段圆柱面与所述射流短节的外管段圆柱面上分别布置有回收通孔和内螺纹孔；所述射流短节与所述回收短节通过螺纹连接，所述定位螺母与所述回收短节连接。
进一步地，所述射流短节为双层管结构，其包括外管段和内管段，所述外管段两端与内管段外壁封闭结合，所述外管段与所述内管段所构成的环空通过由壬接头与外界联通，外界高压水流通过所述由壬接头实现喷嘴供水；所述内管段内壁加工内螺纹，所述内管段一端与由壬接头连接，外界回收系统通过该接头与内管联通；所述外管段的并与其轴向垂直的三个截面上分别径向排布两个内螺纹孔，所述外管段的并与其轴向垂直的每个截面上的内螺纹孔中心线夹角为60°，所述外管段的并与其轴向垂直相邻截面上的内螺纹孔以所述外管段轴线为基准相互错开20°，所述内螺纹孔用于安装喷嘴。
进一步地，所述回收短节为一端封闭的单层管柱结构，其包括外螺纹段和非螺纹段，所述非螺纹段四分之一圆柱面上布置多个回收通孔，所述外螺纹段外壁加工外螺纹。
进一步地，所述射流短节的内管段内壁的内螺纹与所述回收短节的外螺纹段外壁的外螺纹装配，实现射流短节与回收短节的同轴布置和间距调节。
进一步地，所述定位螺母与所述回收短节的外螺纹段外壁的外螺纹装配，实现所述回收短节与射流短节间距的固定。
本发明的有益效果是，射流短节与回收短节同轴布置，模拟实际固态流化水射流与原位回收工艺；所述射流短节与回收短节轴向距离可调，能够实现不同间距下的射流回收效果的实验；所述回收短节圆柱面与所述射流短节圆柱面上的回收孔和喷嘴螺纹孔相比实际工况简化布置，降低实验流量需求；射流破碎短节和回收短节上的内螺纹孔和回收孔可以根据需要灵活加工，实现不同的孔位布置下的射流破碎与回收实验；该实验工具结构简单可靠，成本低。
附图说明
图1为本发明的实施例的整体结构示意图；
图2为实施例的射流短节结构示意图；
图3为实施例的回收短节结构示意图；
附图标记说明：1-射流短节；101-外管段；102-内管段；103-由壬接头1；104-由壬接头2；105-内螺纹孔；2-定位螺母；3-回收短节；301-外螺纹段；302-非螺纹段；303-回收通孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-3所示，本发明实施例提供一种固态流化水射流破碎与原位回收实验工具，所述实验工具包括射流短节1，定位螺母2和回收短节3，其中：所述回收短节3与所述射流短节1同轴布置；所述射流短节1为双层管结构，所述回收短节3的非螺纹段302圆柱面与所述射流短节1的外管段101圆柱面上分别布置有回收通孔303和内螺纹孔105；所述射流短节1与所述回收短节3通过螺纹连接，所述定位螺母2与所述回收短节3连接。
进一步地，如图2，所述射流短节1为双层管结构，其包括外管段101和内管段102，所述外管段101两端与内管段102外壁封闭结合，所述外管段101与所述内管段102所构成的环空通过由壬接头103与外界联通，外界高压水流通过所述由壬接头实现喷嘴供水；所述内管段102内壁加工内螺纹，所述内管段102一端与由壬接头104连接，外界回收系统通过该接头与内管联通；所述外管段101的并与其轴向垂直的三个截面上分别径向排布两个内螺纹孔105，所述外管段101的并与其轴向垂直的每个截面上的内螺纹孔105中心线夹角为60°，所述外管段101的并与其轴向垂直相邻截面上的内螺纹孔105以所述外管段101轴线为基准相互错开20°，所述内螺纹孔105用于安装喷嘴。
进一步地，如图3，所述回收短节3为一端封闭的单层管柱结构，其包括外螺纹段301和非螺纹段302，所述非螺纹段302四分之一圆柱面上布置三排椭圆形回收通孔303，所述外螺纹段301外壁加工外螺纹。
进一步地，如图1，所述射流短节1的内管段102内壁的内螺纹与所述回收短节3的外螺纹段301外壁的外螺纹装配，实现射流短节1与回收短节3的同轴布置和间距调节。
进一步地，如图1，所述定位螺母2与所述回收短节3的外螺纹段301外壁的外螺纹装配，实现所述回收短节1与射流短节3间距的固定。
以上可以得出的是，本发明能模拟固态流化水射流破碎与原位分离工艺的实验工具，配合其它水射流供应、回收和喷嘴等辅助设备即能够实现不同喷嘴布置，不同回收孔布置，喷嘴与回收孔的不同间距下的射流破碎与原位回收实验，该发明结构简单可靠，成本低廉。
以上揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作地等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (5)
1.一种固态流化水射流破碎与原位回收实验工具，其特征在于，所述实验工具包括射流短节(1)，定位螺母(2)和回收短节(3)，其中：所述回收短节(3)与所述射流短节(1)同轴布置；所述射流短节(1)为双层管结构，所述回收短节(3)的非螺纹段(302)圆柱面与所述射流短节(1)的外管段(101)圆柱面上分别布置有回收通孔(303)和内螺纹孔(105)；所述射流短节(1)与所述回收短节(3)通过螺纹连接，所述定位螺母(2)与所述回收短节(3)连接。
2.根据权利要求1所述的固态流化水射流破碎与原位回收实验工具，其特征在于，所述射流短节(1)为双层管结构，其包括外管段(101)和内管段(102)，所述外管段(101)两端与内管段(102)外壁封闭结合，所述外管段(101)与所述内管段(102)所构成的环空通过由壬接头(103)与外界联通；所述内管段(102)内壁加工内螺纹，所述内管段(102)一端与由壬接头(104)连接；所述外管段(101)的并与其轴向垂直的三个截面上分别径向排布两个内螺纹孔(105)，所述外管段(101)的并与其轴向垂直的每个截面上的内螺纹孔(105)中心线夹角为60°，所述外管段(101)的并与其轴向垂直相邻截面上的内螺纹孔(105)以所述外管段(101)轴线为基准相互错开20°。
3.根据权利要求1所述的固态流化水射流破碎与原位回收实验工具，其特征在于，所述回收短节(3)为一端封闭的单层管柱结构，其包括外螺纹段(301)和非螺纹段(302)，所述非螺纹段(302)四分之一圆柱面上布置多个回收通孔(303)，所述外螺纹段(301)外壁加工外螺纹。
4.根据权利要求1所述的固态流化水射流破碎与原位回收实验工具，其特征在于，所述射流短节(1)的内管段(102)内壁的内螺纹与所述回收短节(3)的外螺纹段(301)外壁的外螺纹装配。
5.根据权利要求1所述的固态流化水射流破碎与原位回收实验工具，其特征在于，所述定位螺母(2)与所述回收短节(3)的外螺纹段(301)外壁的外螺纹装配。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190301 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |