CN110847873B - 一种低渗天然气水合物藏原位水力射流开采装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低渗天然气水合物藏原位水力射流开采装置及方法，本装置包括用于水合物生成、压裂及开采的高压反应釜、用于调节和控制气体流速的稳压供气模块、用于控制液体流量速率或保持恒定注液压力的恒速恒压供液模块、为装置系统提供恒定温度环境的恒温水浴模块、用于自动控制开采速率或开采压力的回压模块、原位水力射流增透模块、用于采集并处理系统基本参数的数据采集处理模块、以及连接各部件的管道。本发明利用原位水力射流提高天然气水合物沉积物的固有渗透率，为模拟自然界天然气水合物藏水力射流压裂增透开采提供可靠的实验基础。

Description

一种低渗天然气水合物藏原位水力射流开采装置及方法

技术领域

本发明涉及天然气水合物开发技术领域，具体涉及一种低渗天然气水合物藏原位水力射流开采装置及方法。

背景技术

天然气水合物是冰状白色固体结晶化合物，又称可燃冰，其中水和气体分子在合适的压力和温度条件下结合在称为宿主的冰状晶格中。水合物形成气体通常是小分子和轻分子，如CH₄、C₂H₆和CO₂，它们与水可以以结构I、II和H的水合物形式存在，这取决于气体种类和形成条件。天然气水合物矿床集中在两种截然不同的地质构造中，其中存在必要的高压和低温条件，已经被广泛发现存在于深海沉积物和永久冻土中。鉴于天然气水合物作为一种新型的潜在能源，储量巨大以及分布广泛，被认为对全球经济的影响远远大于其他非常规天然气。我国于2018年7月29日，由国土资源部中国地质调查局组织实施的南海神狐海域天然气水合物降压法试采工程全面完成了海上作业，这标志着我国首次海域天然气水合物试采圆满结束，但天然气水合物的开采面临着开采效率低，其技术难度高，开采成本高以及环境灾害等问题，因此，天然气水合物开采技术的开采室内模拟实验研究是十分必要的。目前，为了研究多孔介质中天然气水合物沉积物的不同开采方法及开采技术特性，国内外许多研究机构与高校开发了许多特定的天然气水合物开采模拟实验装置。

开采天然气水合物为了提高效率可以采用增加降压开采驱动力，对水合物沉积层加热，多井开采等方法，但是并未有效改善天然气水合物分解过程中的气液流动现状。天然气水合物沉积物的低渗透性使得降压驱动力的传播距离有限，产出气液的流通性更阻塞。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种低渗天然气水合物藏原位水力射流开采装置及方法，集低渗天然气水合物藏原位生成系统、原位水力射流增透系统、井群定压开采系统于一身，可精确研究接近于自然条件下天然气水合物沉积物藏的生成、压裂、开采特性，为深海沉积物和永久冻土区的水合物藏开采提供真实有效的实验数据、指导方案、实验基础。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种低渗天然气水合物藏原位水力射流开采装置，包括

高压反应釜，用于天然气水合物沉积物的原位生成、原位水力射流增透和原位开采；

稳压供气模块，用于向高压反应釜注入天然气；

恒速恒压供液模块，分为两路，一路用于向高压反应釜注入去离子水，另一路用于为原位水力射流增透模块提供射流压力；

原位水力射流增透模块，用于对高压反应釜内的天然气水合物沉积物进行水力压裂，提高其固有渗透率；

回压模块，用于控制天然气水合物沉积物的开采速率或开采压力；

恒温水浴，用于控制天然气水合物沉积物生成、压裂以及开采过程的温度；

数据采集处理模块，与高压反应釜、稳压供气模块、恒速恒压供液模块、原位水力射流增透模块、回压模块及恒温水浴的感应元件电连接，以采集和处理各感应元件的感应信号。

作为本发明的一种改进，所述的高压反应釜的内部设有多个水平开采井，水平开采井一端与原位水力射流增透模块连接，另一端与回压模块连接。

作为本发明的一种改进，所述的稳压供气模块包括高压气源、减压阀、高压储气瓶和气体流量计；高压气源经减压阀与高压储气瓶入口相连；高压储气瓶上安装有安全阀、压力传感器和温度传感器；高压储气瓶出口经气体流量计与所述的高压反应釜相连。

稳压供气模块在控制天然气进入高压反应釜的速率的同时，还可精确计量进入高压反应釜的气体量。

作为本发明的一种改进，所述的恒速恒压供液模块包括放置在电子天平一上的去离子水罐、恒速恒压泵一、冷却盘管和浮动活塞缸；去离子水罐经恒速恒压泵一分为二路，一路经冷却盘管与高压反应釜相连，另一路与浮动活塞缸的上端相连。

恒速恒压供液模块既可精确控制进入高压反应釜的去离子水，又可为原位水力射流增透模块提供射流压力。

作为本发明的一种改进，所述的原位水力射流增透模块包括放置在电子天平二上的制浆池、恒速恒压泵二、单向阀、浮动活塞缸和脉冲磨料喷嘴；制浆池经恒速恒压泵二、单向阀与浮动活塞缸的下端相连，浮动活塞缸的该下端同时还经脉冲磨料喷嘴与高压反应釜内的水平开采井相连。

原位水力射流增透模块中的磨料浆体从制浆池中，经恒速恒压泵二、单向阀进入到浮动活塞缸下端，浮动活塞缸下端磨料浆体在上端液压的压力下经控制阀进入脉冲磨料喷嘴，在脉冲磨料喷嘴内产生脉冲震荡，并由下游喷嘴喷出形成脉冲磨料射流，对高压反应釜内生成的天然气水合物沉积物进行水力压裂，提高其固有渗透率。

进一步地，所述的原位水力射流增透模块还包括溢流阀，该溢流阀一端连接于浮动活塞缸与脉冲磨料喷嘴之间的连接管道，另一端与制浆池相连。

溢流阀一方面，当浮动活塞缸下端的压力超过设定压力时，多余的磨料浆体可从溢流阀自动返回制浆池，另一方面，射流增透结束时，高压反应釜内喷射的部分液体也可经溢流阀返回制浆池。

作为本发明的一种改进，所述的脉冲磨料喷嘴包括碰撞壁，碰撞壁上端为设有上端喷嘴的锥形结构，碰撞壁下端设有下端喷嘴，上端喷嘴与下端喷嘴之间形成振荡腔，磨料浆体从下端喷嘴进入后在振荡腔内产生脉冲振荡，经上端喷嘴射出。

作为本发明的一种改进，所述的回压模块包括液压油箱、手摇泵、回压容器、回压反应釜、放置在电子天平三上的储水罐、气液分离器、气体流量计和废气罐；液压油箱经手摇泵、回压容器与回压反应釜的压力控制端相连，回压反应釜的入口与高压反应釜内的水平开采井相连，回压反应釜的出口与气液分离器的入口相连，气液分离器的出液口与储水罐相连，气液分离器的出气口经气体流量计与废气罐相连。。

回压模块中的液压油经手摇泵进入到回压容器到达设定的回压压力，并作用于回压反应釜，精确的控制从高压反应釜的水平开采井开采出的气液混合物压力，保证开采过程的稳定性。

作为本发明的一种改进，所述的高压反应釜内沿垂直方向设置多个检测层，每个检测层均均匀布置有多个温度传感器，且每一条沿垂直方向的多个温度传感器均由一根不锈钢套管封装。

一种低渗天然气水合物藏原位水力射流开采方法，基于上述的装置实现，包括以下步骤：

步骤一：填装多孔沉积物于高压反应釜内，密封后放置于恒温水浴中，并将高压反应釜抽真空；

步骤二：通过稳压供气模块向高压反应釜注入天然气，通过恒速恒压供液模块向高压反应釜注入去离子水，生成天然气水合物沉积物；

步骤三：制浆池中的磨料浆体经恒速恒压泵二进入浮动活塞缸下端，去离子水经恒速恒压泵一进入浮动活塞缸上端，当浮动活塞缸上端达到设定射流压力时，打开相应的控制阀，通过脉冲磨料喷嘴对天然气水合物沉积物进行水力喷射增透；

步骤四：液压油经手摇泵到回压容器，增加回压容器压力至开采压力，打开相应的控制阀进行开采，开采出的气液混合物经回压反应釜缓冲之后进入气液分离器，产出的气液量由数据采集处理模块实时记录。

与现有技术对比，本发明的优点在于：

1、可制备与自然条件相吻合的均匀高饱和度天然气水合物沉积物体系，真实反映自然条件下的水合物生成过程及生成特性；

2、可对低渗天然气水合物沉积物进行局部或整体水力射流压裂增透，研究水力射流对沉积物的压裂作及破坏作用。

3、装置系统可通过自动化定压、定流量开采，可研究水合物定压降压开采过程的分解特性与产气产水规律。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例高压反应釜的结构示意图；

图3为本发明实施例高压反应釜温度传感器分布的结构示意图；

图4为本发明实施例高压反应釜布置水平开采井的结构示意图；

图5为本发明实施例脉冲磨料喷嘴的结构示意图。

图中附图标记含义：1、高压气源；2、减压阀；3、控制阀；4、压力传感器；5、安全阀；6、温度传感器；7、高压储气瓶；8、气体流量计；9.1、电子天平一；9.2、电子天平二；9.3、电子天平三；10、去离子水罐；11.1、恒速恒压泵一；11.2、恒速恒压泵二；12、制浆池；13、单向阀；14、浮动活塞缸；15、溢流阀；16、冷却盘管；17、高压反应釜；171、釜体；172、釜盖；173、温压孔；174、密封抱箍；175、限位螺钉；176、水力射流孔；18、脉冲磨料喷嘴；181、碰撞壁；182、上端喷嘴；183、下端喷嘴；184、振荡腔；19、多孔沉积物；20、水平开采井；21、液压油箱；22、手摇泵；23、回压容器；24、回压反应釜；25、气液分离器；26、恒温水浴；27、废气罐；28、数据通讯接口；29、数据处理工作站；30、液晶显示器；31、储水罐；32、磨料浆体。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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。

如图1所示，一种低渗天然气水合物藏原位水力射流开采装置，包括用于天然气水合物沉积物生成、压裂及开采的高压反应釜17、用于调节和控制气体流速的稳压供气模块、用于控制液体流量速率或保持恒定注液压力的恒速恒压供液模块、为装置系统提供恒定温度环境的恒温水浴26、用于自动控制开采速率或开采压力的回压模块、用于对天然气水合物沉积物进行水力压裂以提高其固有渗透率的原位水力射流增透模块、用于采集并处理系统基本参数的数据采集处理模块、以及连接各部件的管道、阀门及控制系统。

稳压供气模块、恒速恒压供液模块、回压模块、原位水力射流增透模块、数据采集处理模块分别与高压反应釜17相连，数据采集处理模块分别电连接稳压供气模块、恒速恒压供液模块、恒温水浴26、回压模块、原位水力射流增透模块。

本装置的创新之处在于可制备与自然条件相吻合的均匀高饱和度天然气水合物沉积物体系，并进行原位水力射流压裂增透，定压、定流量开。

高压反应釜17的结构请参看图2和图4，主要包括上端开口的釜体171和盖合釜体171的釜盖172，釜体171和釜盖172采用快开结构，例如，釜盖172通过密封抱箍174箍紧釜体171，并通过限位螺钉175穿过密封抱箍174、釜盖172而固定。釜盖172开设有温压孔173，供不锈钢套管穿过，釜盖172上还设置有安全阀5。釜体171侧壁开设有水力射流孔176，用于安装脉冲磨料喷嘴18，其位置和数量根据实验要求而定，本实施例中，水平开采井20相对应。

高压反应釜17沿垂直方向均匀布置有多个检测层，本实施例中设定为三层，如图3所示，分别为对应天然气水合物沉积物内部的上层检测层、中层检测层和下层检测层。三个检测层将高压反应釜17的内腔分为四等分，每个检测层上均均匀布置有多个温度传感器6，本实施例中设置为9个，可选的，也可同时布置压力传感器4。同一条的上、中、下温度传感器6由一根不锈钢套管封装，不与高压反应釜17内的天然气水合物沉积物相接触。

稳压供气模块用于向高压反应釜17注入天然气，主要包括高压气源1及与其连接的高压储气瓶7；高压气源1与高压储气瓶7之间的管路上安装有减压阀2和控制阀3，高压储气瓶7上安装有安全阀5、压力传感器4和温度传感器6；高压储气瓶7与高压反应釜17之间相连接且连接之间的管路设置有控制阀3和气体流量计8。气体路径是高压气源1经减压阀2、控制阀3进入高压储气瓶7，然后经气体流量计8、控制阀3进入高压反应釜17。控制阀3和气体流量计8可控制气体从高压储气瓶7进入高压反应釜17的速率，并精确计量进入高压反应釜17的气体量。

恒速恒压供液模块主要包括放置在电子天平一9.1上的去离子水罐10、冷却盘管16、浮动活塞缸14及配套的控制阀3；去离子水罐10连接有恒速恒压泵一11.1，该恒速恒压泵11.1分别连接冷却盘管16、浮动活塞缸14；冷却盘管16与高压反应釜17相连。液体路径是由电子天平一9.1实时记录重量的去离子水经恒速恒压泵一11.1后分两路，一路经冷却盘管16后进入高压反应釜17用于水合物的合成，另一路进入浮动活塞缸14上端为原位水力射流增透模块提供射流压力。

原位水力射流增透模块主要包括放置在电子天平二9.2上的制浆池12、恒速恒压泵二11.2、单向阀13、溢流阀15、脉冲磨料喷嘴18及配套的压力传感器4和控制阀3；制浆池12通过恒速恒压泵二11.2、单向阀13与浮动活塞缸14下端相连；浮动活塞缸14与单向阀13之间的连接管道分出一支路，依次接通高压反应釜17外部的压力传感器4、控制阀3后与脉冲磨料喷嘴18相连；溢流阀15一端连接于浮动活塞缸14与单向阀13之间的连接管道，其另一端与制浆池12相连。脉冲磨料喷嘴18固定在高压反应釜17侧壁，与其内部相通，数量根据设计要求而定，优选与高压反应釜17内的水平开采井20相对应，每个脉冲磨料喷嘴18均配套一个控制阀3，实现独立控制。

脉冲磨料喷嘴18的具体结构如图5所示，包括碰撞壁181，碰撞壁181上端为设有上端喷嘴182的锥形结构，碰撞壁181下端设有下端喷嘴183；下端喷嘴183与上端喷嘴182之间形成振荡腔184，振荡腔184朝下端喷嘴183方向凹陷形成以下端喷嘴183为中心的环形槽，环形槽内侧与下端喷嘴183形成带射孔的圆锥体；磨料浆体32从下端喷嘴183进入后在振荡腔184内产生脉冲振荡，从碰撞壁181绕环形槽及圆锥体形成脉冲磨料射流经上端喷嘴182射出。

原位水力射流增透模块工作时，磨料浆体从制浆池12中经恒速恒压泵二11.2、单向阀13进入到浮动活塞缸14下端，当压力超过设定压力时，多余的磨料浆体从溢流阀15自动返回制浆池，浮动活塞缸14下端磨料浆体在上端液压的压力下经控制阀3进入脉冲磨料喷嘴18，在脉冲磨料喷嘴18内产生脉冲震荡，并由上端喷嘴182喷出形成脉冲磨料射流，对高压反应釜17内的天然气水合物沉积物进行水力压裂，提高其固有渗透率。

恒温水浴26用于控制高压反应釜17中的天然气水合物沉积物生成、压裂以及开采过程的温度。本实施例中，高压储气瓶7、冷却盘管16、高压反应釜17、脉冲磨料喷嘴18均置于恒温水浴26中，恒温水浴26的温度控制范围为-20～40℃，控制精确度为±0.1℃。

回压模块用于控制天然气水合物沉积物的开采速率或开采压力，主要包括液压油箱21、手摇泵22、回压容器23、回压反应釜24、放置在电子天平三9.3上的储水罐31、与储水罐31连接的气液分离器25、气体流量计8、以及废气罐27。

气液分离器25的入口与回压反应釜24相连，气液分离器25的出液口与储水罐31相接，出气口经气体流量计8与废气罐27相接；储放液压油的液压油箱21与手摇泵22相连，回压容器23分别连通手摇泵22、回压反应釜24；回压反应釜24通过高压反应釜17外部的气体流量计8、控制阀3与水平开采井20相连。

回压模块工作时，液压油箱21中的液压油经手摇泵22吸入到回压容器23到达设定的回压压力，并作用于回压反应釜24，精确的控制从高压反应釜17的水平开采井20开采出的气液混合物压力，保证开采过程的稳定性，气液混合物经回压反应釜24到气液分离器25进行气液分离，液体储存于储水罐31中并由电子天平三9.3实时记录重量，气体回收至废气罐27内并由气体流量计8实时计量。

数据采集处理模块包括数据通讯接口28、数据处理工作站29和液晶显示器30；数据通讯接口28分别连接装置所有的压力传感器4、温度传感器6、气体流量计8、电子天平一9.1、电子天平二9.2和电子天平三9.3；数据通讯接口28、液晶显示器30分别与数据处理工作站29连接。

数据采集处理模块可将系统中所有压力传感器4、温度传感器6、气体流量计8、电子天平一9.1、电子天平二9.2、电子天平三9.3等数据经数据通讯接口28传输并储存于数据处理工作站29，经数据处理工作站29处理过后显示于液晶显示器30。

下面对本发明的低渗天然气水合物藏原位水力射流开采装置的工作过程进行说明：

1、将多孔沉积物19填充至高压反应釜17，安装好压力传感器4并沿垂向均匀布置三层温度传感器6，每层均匀布置9个温度传感器6，温度传感器6由不锈钢套管封装，不与多孔沉积物19直接接触。连接脉冲磨料喷嘴18及五个水平开采井20，依次连接高压反应釜17外部的控制阀3、气体流量计8和压力传感器4等实验部件，装置完成组装后，将处于恒温水浴26中的模块依次放入并固定，设定好恒温水浴26的实验温度，待系统温度稳定，抽空高压反应釜17内的空气。

2、高压气源1经减压阀2、控制阀3安全稳压进入高压储气瓶7，待高压储气瓶7气体温度稳定后，根据气体流量计8示数实时控制气体从高压储气瓶7进入高压反应釜17的速率，按照实验要求的气体量精确注入高压反应釜17。去离子水由配套的恒速恒压泵一11.1恒速经冷却盘管16后进入高压反应釜17，依据高精度电子天平一9.1示数计量进入高压反应釜17的液体体积，当注入液体后压力到达设定实验压力或注入液体量达到实验所需注入的液体量时，配套的恒速恒压泵一11.1停止工作，水合物开始生成，直至系统压力到达实验设计最终压力。

3、磨料浆体从制浆池12中，经配套的恒速恒压泵二11.2、单向阀13进入到浮动活塞缸14下端腔体，注入浆体体积与压力要满足实验需求，去离子水经配套的恒速恒压泵一11.1进入浮动活塞缸14上端腔体，为原位水力射流增透模块提供射流压力，磨料浆体受到射流压力之后在脉冲磨料喷嘴18内产生脉冲震荡，并由上端喷嘴182喷出形成脉冲磨料射流，对高压反应釜17内已生成的天然气水合物沉积物进行水力压裂，提高其固有渗透率，根据实验设定压裂程度分次对天然气水合物沉积物进行压裂，构造人工裂缝，当压力超过设定压力时，多余的磨料浆体从溢流阀15自动返回制浆池12，水力射流压裂增透操作结束。

4、调节手摇泵22，将液压油箱21的液压油注入回压容器23到达设定的开采压力，以设计开采压力与开采流量调节水平开采井20的出口控制阀3，开采所产出的气液混合物经回压反应釜24的缓冲过后进入气液分离器25进行气液分离，液体储存于储水罐31中并由电子天平三9.3实时记录重量，气体回收至废气罐27内，并由气体流量计8实时计量。数据采集和处理模块可将系统中所有压力传感器4、温度传感器6、气体流量计8、电子天平一9.1、电子天平二9.2、电子天平三9.3等数据经数据通讯接口28传输并储存于数据处理工作站29，数据经数据处理工作站29处理过后显示于液晶显示器30，实验结束。

本发明同时还提供一种低渗天然气水合物藏原位水力射流开采方法，基于上述的装置实现，包括如下步骤：

步骤一：填装多孔沉积物19于高压反应釜17内，将相应的位置的温度传感器6均匀布置高压反应釜17内，连接好脉冲磨料喷嘴18并对高压反应釜17进行密封后放置于恒温水浴26中，并将高压反应釜17抽真空；

步骤二：测定高压反应釜17内沉积物的孔隙度，按照实验设计最终所需的水合物、气体、液体三相饱和度，由实际气体状态方程及质量守恒原理反算出水合物生成前所需注入的气体和溶液的标准状况下的体积，并按照此计算结果将甲烷气体注入至高压反应釜17中，设定恒速恒压泵一11.1的工作压力及注液速率，去离子水10溶液经冷却盘管16注入高压反应釜17中，待高压反应釜17压力上升到达设定压力时，恒速恒压泵一11.1自动暂停注液，当体系压力因水合物生成而低于实验设计压力时，恒速恒压泵一11.1自动启动并继续向反应釜注入溶液，直至体系压力重新上升到设定压力或者累积注液量达到所需理论总溶液量时，继续生成水合物，直到体系压力降至目标生成压力，水合物生成过程结束，体系三相饱和度与目标值相吻合；

步骤三：制浆池12中的磨料经恒速恒压泵二11.2进入浮动活塞缸14下端，去离子水10经恒速恒压泵一11.1进入浮动活塞缸14上端，射流压力由浮动活塞缸14上端内腔的液压提供，当浮动活塞缸14上端达到设定射流压力时，恒速恒压泵一11.1保持恒定压力，设定射流的额定流量，根据实验需求打开相应位置的控制阀3，水力喷射增透开始，待所需实验部位射流增透后，降低浮动活塞缸14上端压力至实验设计压力，高压反应釜17内喷射部分液体经溢流阀15返回制浆池12，压力稳定后关闭控制阀3，水力射流增透结束；

步骤四：液压油21经手摇泵22到回压容器23，增加回压容器23压力至开采压力，根据设定开采流量以及不同的开采方式，打开控制阀3进行开采实验，开采出的气液混合物经回压反应釜24缓冲之后进入气液分离器25，产出的气体流量及体积与液体质量由数据采集处理模块实时记录，数据实时储存并显示于液晶显示器30。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种低渗天然气水合物藏原位水力射流开采装置，其特征在于：包括

高压反应釜，用于天然气水合物沉积物的原位生成、原位水力射流增透和原位开采；

稳压供气模块，用于向高压反应釜注入天然气；

恒速恒压供液模块，分为两路，一路用于向高压反应釜注入去离子水，另一路用于为原位水力射流增透模块提供射流压力；

原位水力射流增透模块，用于对高压反应釜内的天然气水合物沉积物进行水力压裂，提高其固有渗透率；

回压模块，用于控制天然气水合物沉积物的开采速率或开采压力；

恒温水浴，用于控制天然气水合物沉积物生成、压裂以及开采过程的温度；

数据采集处理模块，与高压反应釜、稳压供气模块、恒速恒压供液模块、原位水力射流增透模块、回压模块及恒温水浴的感应元件电连接，以采集和处理各感应元件的感应信号；

高压反应釜的内部设有多个水平开采井，水平开采井一端与原位水力射流增透模块连接，另一端与回压模块连接；

恒速恒压供液模块包括放置在电子天平一上的去离子水罐、恒速恒压泵一、冷却盘管和浮动活塞缸；去离子水罐经恒速恒压泵一分为二路，一路经冷却盘管与高压反应釜相连，另一路与浮动活塞缸的上端相连；

原位水力射流增透模块包括放置在电子天平二上的制浆池、恒速恒压泵二、单向阀、浮动活塞缸和脉冲磨料喷嘴；制浆池经恒速恒压泵二、单向阀与浮动活塞缸的下端相连，浮动活塞缸的该下端同时还经脉冲磨料喷嘴与高压反应釜内的水平开采井相连。

2.根据权利要求1所述的一种低渗天然气水合物藏原位水力射流开采装置，其特征在于：所述的稳压供气模块包括高压气源、减压阀、高压储气瓶和气体流量计；高压气源经减压阀与高压储气瓶入口相连；高压储气瓶上安装有安全阀、压力传感器和温度传感器；高压储气瓶出口经气体流量计与所述的高压反应釜相连。

3.根据权利要求1所述的一种低渗天然气水合物藏原位水力射流开采装置，其特征在于：所述的原位水力射流增透模块还包括溢流阀，该溢流阀一端连接于浮动活塞缸与脉冲磨料喷嘴之间的连接管道，另一端与制浆池相连。

4.根据权利要求1所述的一种低渗天然气水合物藏原位水力射流开采装置，其特征在于：所述的脉冲磨料喷嘴包括碰撞壁，碰撞壁上端为设有上端喷嘴的锥形结构，碰撞壁下端设有下端喷嘴，上端喷嘴与下端喷嘴之间形成振荡腔，磨料浆体从下端喷嘴进入后在振荡腔内产生脉冲振荡，经上端喷嘴射出。

5.根据权利要求1所述的一种低渗天然气水合物藏原位水力射流开采装置，其特征在于：所述的回压模块包括液压油箱、手摇泵、回压容器、回压反应釜、放置在电子天平三上的储水罐、气液分离器、气体流量计和废气罐；液压油箱经手摇泵、回压容器与回压反应釜的压力控制端相连，回压反应釜的入口与高压反应釜内的水平开采井相连，回压反应釜的出口与气液分离器的入口相连，气液分离器的出液口与储水罐相连，气液分离器的出气口经气体流量计与废气罐相连。

6.根据权利要求1所述的一种低渗天然气水合物藏原位水力射流开采装置，其特征在于：所述的高压反应釜内沿垂直方向设置多个检测层，每个检测层均均匀布置有多个温度传感器，且每一条沿垂直方向的多个温度传感器均由一根不锈钢套管封装。

7.一种低渗天然气水合物藏原位水力射流开采方法，基于权利要求1-6之一所述的装置实现，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：填装多孔沉积物于高压反应釜内，密封后放置于恒温水浴中，并将高压反应釜抽真空；

步骤二：通过稳压供气模块向高压反应釜注入天然气，通过恒速恒压供液模块向高压反应釜注入去离子水，生成天然气水合物沉积物；

步骤三：制浆池中的磨料浆体经恒速恒压泵二进入浮动活塞缸下端，去离子水经恒速恒压泵一进入浮动活塞缸上端，当浮动活塞缸上端达到设定射流压力时，打开相应的控制阀，通过脉冲磨料喷嘴对天然气水合物沉积物进行水力喷射增透；

步骤四：液压油经手摇泵到回压容器，增加回压容器压力至开采压力，打开相应的控制阀进行开采，开采出的气液混合物经回压反应釜缓冲之后进入气液分离器，产出的气液量由数据采集处理模块实时记录。

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