CN111749672A - 一种冻土区天然气水合物开采系统的分离设备及分离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种冻土区天然气水合物开采系统的分离设备及分离方法，包括安装在钻井内的潜水泵以及与潜水泵连接的排水管，排水管连接有气水分离管道，并且排水管与气水分离管道的连接处设有续接水泵，续接水泵将从地下抽取的水体鼓泡实现天然气的一次解析；气水分离管道从下到上依次分为释压加温区、真空抽气区和气水出口区，释压加温区通过扩大水体容纳体积以及增加水体的温度实现天然气的二次解析，同时增加挥发的天然气的运动速度来实现气水分离，溶解的天然气在真空抽气区与释压加温区的真空环境中三次解析，经过三次解析的水体和天然气分别通过气水出口区排出收集；本方案提高抽取地下水的气水分离效果，降低地下水中的天然气溶解量。
Description
技术领域
本发明实施例涉及天然气水合物开采技术领域，具体涉及一种冻土区天然气水合物开采系统的分离设备及分离方法。
背景技术
根据天然气水合物的开采方案措施及目前油气开发的实际经验，提出了以电能为动力，孔内分解的天然气为循环介质，降压为主、加热为辅，现场无人化、自动及手动控制一体，远程报警监控的经济可行、环境友好的开采方案。
根据木里地区天然气水合物蕴藏特点及地质特征，采用潜水泵排水的方式进行降压开采，使水层保持在天然气水合物层以下，水合物层不再受地下水压力，1、打破了其高压环境，分解出天然气；2、在进行完降压开采后，利用分解的天然气作为循环介质进行电磁加热或太阳能加热，加热后的天然气在通过增压泵输送到孔底，对孔内水合物层进行加热，加速水合物的分解。
由于在抽水过程中，抽水泵在井内的上下运动造成大量气体混入水中，随着出水管流到地表，既污染了环境，又无法对产生的气体进行准确的计量，现有技术中常用气水分离器进行天然气和地下水的分离，但是现有的气水分离器还存在的缺陷如下：
(1)气水分离器只利用气体和水分的密度差，将上层的气体收集，将下层的水体排出，没有针对水体中溶解的天然气进行解析工作，因此气水分离效果差，分离不彻底，还是会造成天然气水合物开采率低以及污染环境的问题；
(2)气水分离需要一定的耗时，因此排水管道内的储水量多，抽水降压设备受到抽取压力以及储水压力的双重作用，导致潜水泵的损坏率高，影响抽水降压设备的使用寿命。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种冻土区天然气水合物开采系统的分离设备及分离方法，以解决现有技术中气水分离效果差，分离不彻底，还是会造成天然气水合物开采率低以及污染环境、导致潜水泵的损坏率高，影响抽水降压设备的使用寿命的问题。
为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：
一种冻土区天然气水合物开采系统的分离设备，包括安装在钻井内的潜水泵以及与所述潜水泵连接的排水管，所述排水管连接有气水分离管道，并且所述排水管与所述气水分离管道的连接处设有续接水泵，所述续接水泵将从地下抽取的水体鼓泡实现溶解的天然气的一次解析；
所述气水分离管道从下到上依次分为释压加温区、真空抽气区和气水出口区，所述释压加温区通过扩大水体容纳体积降低水压以及增加水体的温度实现水体内溶解的天然气的二次解析，同时增加挥发的天然气的运动速度来实现气水分离，水体内溶解的天然气在所述真空抽气区与释压加温区的真空环境中三次解析，经过三次解析的水体和天然气分别通过所述气水出口区排出收集。
作为本发明的一种优选方案，所述续接水泵将所述潜水泵排出的水体实时转移，所述排水管的内壁在所述续接水泵的上方设有鼓泡喷头，所述鼓泡喷头包括安装在所述排水管的内壁上的开口弧面环以及安装在所述开口弧面环中心位置的垂向出水管，所述垂向出水管的上端设有若干均匀分布的鼓泡球囊，并且所述垂向出水管在所述鼓泡球囊的外周设有分切网罩，所述鼓泡球囊喷出的水体在所述释压加温区临时存储。
作为本发明的一种优选方案，所述释压加温区包括设置在地面上的球形扩展储水腔以及罩设在所述球形扩展储水腔外周的弧面罩，所述弧面罩和所述球形扩展储水腔通过螺纹孔连接，所述弧面罩的内表面安装有弯形加热电阻丝，所述弯形加热电阻丝对所述球形扩展储水腔内的水体进行升温处理以促进溶解的天然气从水体内解析。
作为本发明的一种优选方案，所述真空抽气区包括安装在所述气水分离管道上端的伸缩气缸，以及安装在所述伸缩气缸的工作轴上的单向抽拉活塞，所述单向抽拉活塞的下方设有仅允许气体向上移动的单向阀门。
作为本发明的一种优选方案，所述单向抽拉活塞包括蜂窝透气块以及包裹在所述蜂窝透气块侧曲面上的密封橡胶块，所述蜂窝透气块的上表面中心位置设有下凹孔槽，所述下凹孔槽的内部设有高度低于所述下凹孔槽深度的二级橡胶板，所述二级橡胶板的上表面通过弹簧与所述伸缩气缸的伸缩轴连接，所述二级橡胶板通过连杆穿过所述蜂窝透气块的中心位置连接有所述密封杯垫，所述密封杯垫的上表面设有用于堵塞所述蜂窝透气块气孔的橡胶插针。
作为本发明的一种优选方案，所述气水出口区包括出水管以及安装在所述出水管上方的出气管，所述出气管连接有U形传输管，天然气从所述U形传输管传输至存储罐内，所述U形传输管的底管直径与竖向管直径大，并且所述U形传输管的底管下表面设有开孔，所述开孔内通过胶水层密封安装有陶瓷透水板。
另外，本发明还提供了一种冻土区天然气水合物开采系统的分离设备的分离方法，包括以下步骤：
步骤100、利用潜水泵和续接水泵同时工作，连续将地下水转移到气水分离腔；
步骤200、对气水分离腔内的地下水加热，将地下水中溶解的天然气通过升温降压的方式解析；
步骤300、利用真空抽取系统为气水分离腔提供真空环境以实现地下水中的天然气再次解析，并且将天然气通过U形管道传输到集气瓶储纳；
步骤400、利用真空抽取系统将气水分离腔内的地下水从出水口排出。
作为本发明的一种优选方案，在步骤100中，气水分离腔的内部在续接水泵的上方设有鼓泡喷头，所述鼓泡喷头将抽取的地下水呈涌泉泡沫状喷出以实现增加地下水与真空环境的接触面积，所述续接水泵连续将地下水转移到气水分离腔时对地下水内溶解的天然气进行一次解析。
作为本发明的一种优选方案，所述气水分离腔利用扩大水体容纳体积以及增加水体的温度实现对地下水内溶解的天然气的二次解析
作为本发明的一种优选方案，所述真空抽取系统先将所述气水分离腔内抽取形成真空环境，所述气水分离腔内设有液位传感器，所述真空抽取系统与液位传感器建立数据传输和控制关系，所述真空抽取系统根据所述液位传感器的输出数据对气水分离腔先排气再排水，实现对地下水内溶解的天然气的三次解析。
作为本发明的一种优选方案，所述水平加热管道的末端设有热气停留区，并且所述水平加热管道在所述热气停留区内设有第三电磁阀，所述第三电磁阀与所述温度检测系统建立控制联系，所述温度检测系统安装在所述热气停留区管道的内外两侧，当内外温度差小于设定值时，所述第三电磁阀打开，所述抽气机先将冷却的天然气上吸至所述增热装置，所述空气压缩机后将所述增热装置内的备份热天然气下压到所述热气停留区。
本发明的实施方式具有如下优点：
(1)本发明对抽取的地下水进行多次解析操作，分别通过提高地下水的喷出表面积、扩大地下水的临时存储体积释压、提高地下水的温度加快天然气解析以及通过真空抽取实现天然气的优先排放系列操作，有效在一定范围内提高抽取地下水的气水分离效果，降低地下水中的天然气溶解量；
(2)本发明的各个抽水设备之间配合工作，将上级设备抽取的水及时转移，降低每级设备的工作压力，提高整个气水分离设备的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施方式中的气水分离设备的整体结构示意图；
图2为本发明实施方式中的鼓泡喷头的结构示意图；
图3为本发明实施方式中的释压加温区的结构示意图；
图4为本发明实施方式中的单向抽拉活塞上提的结构示意图；
图5为本发明实施方式中的鼓泡喷头下压的结构示意图；
图6为本发明实施方式中的气水出口区的结构示意图。
图中：
1-潜水泵；2-排水管；3-气水分离管道；4-续接水泵；5-鼓泡喷头；6-释压加温区；7-伸缩气缸；8-单向抽拉活塞；9-单向阀门；10-真空抽气区；11-气水出口区；
501-开口弧面环；502-垂向出水管；503-鼓泡球囊；504-分切网罩；
601-球形扩展储水腔；602-弧面罩；603-弯形加热电阻丝；
801-蜂窝透气块；802-密封橡胶块；803-下凹孔槽；804-二级橡胶板；805-密封杯垫；806-橡胶插针；807-连杆；808-弹簧；
1101-出水管；1102-出气管；1103-U形传输管；1104-开孔；1105-陶瓷透水板；1106-第一电磁阀；1107-第二电磁阀；1108-液位传感器。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
如图1所示，本发明提供了一种冻土区天然气水合物开采系统的分离设备，由于在抽水过程中，抽水泵在井内的上下运动造成大量气体混入水中，随着出水管流到地表，既污染了环境，又造成资源浪费且无法对产生的气体进行准确的计量。
本实施方式为了解决上述问题，对抽取的地下水进行多次解析操作，分别通过提高地下水的喷出表面积、扩大地下水的临时存储体积释压、提高地下水的温度加快天然气解析以及通过真空抽取实现天然气的优先排放系列操作，有效在一定范围内提高抽取地下水的气水分离量，降低地下水中的天然气溶解量。
具体包括安装在钻井内的潜水泵1以及与所述潜水泵连接的排水管2，所述排水管2连接有气水分离管道3，并且所述排水管2与所述气水分离管道3的连接处设有续接水泵4，所述续接水泵4将从地下抽取的水体鼓泡实现溶解的天然气的一次解析。
所述气水分离管道2从下到上依次分为释压加温区6、真空抽气区10和气水出口区11，所述释压加温区6通过扩大水体容纳体积降低水压以及增加水体的温度实现水体内溶解的天然气的二次解析，同时增加挥发的天然气的运动速度来实现气水分离，水体内溶解的天然气在所述真空抽气区10与释压加温区6的真空环境中三次解析，经过三次解析的水体和天然气分别通过所述气水出口区11排出收集。
其中，续接水泵4将从地下抽取的水体鼓泡实现溶解的天然气的一次解析的实现原理和过程为：
如图2所示，续接水泵4将潜水泵1排出的水体实时转移，所述排水管2的内壁在所述续接水泵1的上方设有鼓泡喷头5，所述鼓泡喷头5包括安装在所述排水管2的内壁上的开口弧面环501以及安装在所述开口弧面环501中心位置的垂向出水管502，所述垂向出水管502的上端设有若干均匀分布的鼓泡球囊503，并且所述垂向出水管502在所述鼓泡球囊503的外周设有分切网罩504，所述鼓泡球囊503喷出的水体在所述释压加温区201临时存储。
为了保证鼓泡喷头5的正常鼓泡操作，潜水泵1抽取的地下水需要一定压力通过喷头喷洒出来，因此为了降低潜水泵1的工作压力，本实施方式在靠近地表高度增设续接水泵4，一方面，将潜水泵1抽取的水及时转移，降低潜水泵1的工作压力，提高潜水泵1的使用寿命，另一方面，为地下水提供足够的水压，因此地下水通过鼓泡球囊503喷出时才能呈现出涌泉起泡的效果，增加地下水的展开面积，实现对地下水中溶解的天然气的一次解析。
鼓泡球囊503的安装结构类似于肺泡的结构，因此实现将水体的分散处理，鼓泡球囊503喷出的水体在分切网罩504的筛孔分切下呈现涌泉泡沫状，具体可参考人造喷泉的实现效果，在续接水泵4的作用下，地下水源源不断的在释压加温区201内储纳。
如图3所示，释压加温区6对地下水进行二次天然气解析的实现原理和过程为：
释压加温区6包括设置在地面上的球形扩展储水腔601以及罩设在所述球形扩展储水腔601外周的弧面罩602，所述弧面罩602和所述球形扩展储水腔601通过螺纹孔连接，所述弧面罩602的内表面安装有弯形加热电阻丝603，所述弯形加热电阻丝603对所述球形扩展储水腔601内的水体进行升温处理以促进溶解的天然气从水体内解析。
由于潜水泵1和排水管2的直径小，截断面积小，因此在潜水泵1和排水管2内抽取的地下水的水压大，此时地下水的天然气的溶解量较大，而球形扩展储水腔601的体积大，地下水在球形扩展储水腔601的水压，相对在潜水泵1和排水管2抽取过程中的水压相对减小，因此实现对地下水的释压过程，同时球形扩展储水腔601内的水体在弯形加热电阻丝603的作用下温度增大，实现对地下水的加温过程，综上所述，释压加温区6通过释压和增温的方式，实现水体内溶解的天然气的二次解析，同时增加挥发的天然气的运动速度来实现气水分离，地下水中的天然气在球形扩展储水腔601的临时存储过程中实现二次解析。
所述真空抽气区10包括安装在所述气水分离管道上端的伸缩气缸7，以及安装在所述伸缩气缸7的工作轴上的单向抽拉活塞8，所述一阶深井压力管道1在所述单向抽拉活塞8的下方设有仅允许气体向上移动的单向阀门9。
如图4和图5所示，所述单向抽拉活塞8包括蜂窝透气块801以及包裹在所述蜂窝透气块801侧曲面上的密封橡胶块802，所述蜂窝透气块801的上表面中心位置设有下凹孔槽803，所述下凹孔槽803的内部设有高度低于所述下凹孔槽803深度的二级橡胶板804，所述二级橡胶板804的上表面通过弹簧808与所述伸缩气缸7的伸缩轴连接，所述二级橡胶板804通过连杆807穿过所述蜂窝透气块802的中心位置连接有所述密封杯垫805，所述密封杯垫805的上表面设有用于堵塞所述蜂窝透气块801气孔的橡胶插针806。
真空抽气区10利用伸缩气缸7对气水分离管道2进行降压处理。其中，真空抽气区10的工作原理与压水井的工作原理基本类似，当伸缩气缸7拉动单向抽拉活塞8向上抽动时，单向阀门9打开，单向抽拉活塞8透气但是不透水，因此单向阀门9下方的气体向上移动，当伸缩气缸7下推单向抽拉活塞8向下移位时，单向阀门9关闭，单向抽拉活塞8打开，空气从活塞内部冒出来。如此循环将真空抽气区10与释压加温区6之间的管道内抽成真空，天然气水合物稳定层下方的游离气或者游离水就在储层大气压的作用下被抽出。
也就是说，此种方式不仅仅通过动力抽取游离水或者游离气实现降压处理，同时还利用了天然气水合物储层的高压环境，通过气压差加快游离水或者游离气的抽取速度，因此也实现了加快降压速度，提高天然气水合物分解速度的效果。
如图1、图5和图6所示，还需要进一步解释的是，单向抽拉活塞8的密封和透气工作的实现过程具体为：当伸缩气缸7拉动单向抽拉活塞8向上抽动时，连杆807在弹簧808的带动下被提起，密封杯垫805在拉力作用上移，密封杯垫805上表面的橡胶插针806对应安插在蜂窝透气块801的气孔内，蜂窝透气块801被堵住，此时的单向抽拉活塞8实现密封工作，加快管道内部之间的气体上升，实现真空抽气区10与释压加温区6的真空环境，这种真空环境可以实现进一步提高地下水的天然气的解析效果。
当伸缩气缸7下推单向抽拉活塞8整体向下移位时，连杆807先在弹簧808的作用下被下推，密封杯垫805上表面的橡胶插针806对应从蜂窝透气块801的气孔内拔出，蜂窝透气块801被打开，此时的单向抽拉活塞8实现透气工作，实现将真空抽气区10与释压加温区6之间的天然气从出气口溢出。
而后密封橡胶块802整体在推力作用下移，将地下水的水体从蜂窝透气块801的气孔内上压到出水口排出，实现气水分离工作。
本实施方式增设的弹簧808为密封橡胶块802的移动提供冗余时间和冗余空间，因此可保证解析的天然气先溢出，地下水后排出的效果，与现有的气水分离相比，实现较为彻底的气水分离工作。
如图6所示，所述气水出口区11包括出水管1101以及安装在所述出水管1101上方的出气管1102，所述出气管1102连接有U形传输管1103，天然气从所述U形传输管1103传输至存储罐内，所述U形传输管1103的底管直径与竖向管直径大，并且所述U形传输管1103的底管下表面设有开孔1104，所述开孔1104内通过胶水层密封安装有陶瓷透水板1105。
所述出水管(1101)内设有第一电磁阀(1106)，所述出气管(1102)内设有第二电磁阀(1107)，第一电磁阀(1106)为常闭状态，所述第二电磁阀1107为常开状态，在所述出水管(1101)的下方还设有第一液位传感器(1108)，当第一液位传感器(1108)检测到有液体时，才将第一电磁阀(1106)又常闭状态改为常开状态。
还需要补充说明的是，本实施方式的运行设备和数据感知设备全部受控制系统统一管理。
陶瓷透水板1105利用陶瓷原料经筛分选料，组织合理颗粒级配，添加结合剂后，经成型、烘干、高温烧结而形成。是应用于道路海绵化改造的主要透水砖品类之一，结合了陶瓷砖特性的透水砖。陶瓷透水砖的大多是经过1200-1300℃高温烧成，是由颗粒间物理成分熔融后冷却形成的结合，强度通常大于40兆帕。有效解决传统透水材料通过孔隙透水易被灰尘堵塞及“透水与强度”、“透水与保水”相矛盾的技术难题。
由于天然气的密度小于空气，因此天然气在U形传输管1103的底管段处于管道的上方，沿着U形传输管1103的底管段的上壁传输，因此即使有少量的水从出气管1102排出，则这些水可通过U形传输管1103底管段的陶瓷透水板1105渗出，可避免天然气存储罐内携带大量的水分。
因此本实施方式通过在出气管1102的存储管道设置U形传输管1103，可有效的对出气管1102中掺杂的水分进行最终的排水工作，进一步加强气水分离效果。
总得来说，冻土区天然气水合物开采系统的分离设备的分离方法，包括以下步骤：
步骤100、利用潜水泵和续接水泵同时工作，连续将地下水转移到气水分离腔；
在步骤100中，气水分离腔的内部在续接水泵的上方设有鼓泡喷头，所述鼓泡喷头将抽取的地下水呈涌泉泡沫状喷出以实现增加地下水与真空环境的接触面积，所述续接水泵连续将地下水转移到气水分离腔时对地下水内溶解的天然气进行一次解析。
步骤200、对气水分离腔内的地下水加热，将地下水中溶解的天然气通过升温降压的方式解析。
所述气水分离腔利用扩大水体容纳体积以及增加水体的温度实现对地下水内溶解的天然气的二次解析
步骤300、利用真空抽取系统为气水分离腔提供真空环境以实现地下水中的天然气再次解析，并且将天然气通过U形管道传输到集气瓶储纳；
步骤400、利用真空抽取系统将气水分离腔内的地下水从出水口排出。
所述真空抽取系统先将所述气水分离腔内抽取形成真空环境，所述气水分离腔内设有液位传感器，所述真空抽取系统与液位传感器建立数据传输和控制关系，所述真空抽取系统根据所述液位传感器的输出数据对气水分离腔先排气再排水，实现对地下水内溶解的天然气的三次解析。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种冻土区天然气水合物开采系统的分离设备，其特征在于，包括安装在钻井内的潜水泵(1)以及与所述潜水泵连接的排水管(2)，所述排水管(2)连接有气水分离管道(3)，并且所述排水管(2)与所述气水分离管道(3)的连接处设有续接水泵(4)，所述续接水泵(4)将从地下抽取的水体鼓泡实现溶解的天然气的一次解析；
所述气水分离管道(2)从下到上依次分为释压加温区(6)、真空抽气区(10)和气水出口区(11)，所述释压加温区(6)通过扩大水体容纳体积降低水压以及增加水体的温度实现水体内溶解的天然气的二次解析，同时增加挥发的天然气的运动速度来实现气水分离，水体内溶解的天然气在所述真空抽气区(10)与释压加温区(6)的真空环境中三次解析，经过三次解析的水体和天然气分别通过所述气水出口区(11)排出收集。
2.根据权利要求1所述的一种冻土区天然气水合物开采系统的分离设备，其特征在于，所述续接水泵(4)将所述潜水泵(1)排出的水体实时转移，所述排水管(2)的内壁在所述续接水泵(1)的上方设有鼓泡喷头(5)，所述鼓泡喷头(5)包括安装在所述排水管(2)的内壁上的开口弧面环(501)以及安装在所述开口弧面环(501)中心位置的垂向出水管(502)，所述垂向出水管(502)的上端设有若干均匀分布的鼓泡球囊(503)，并且所述垂向出水管(502)在所述鼓泡球囊(503)的外周设有分切网罩(504)，所述鼓泡球囊(503)喷出的水体在所述释压加温区(201)临时存储。
3.根据权利要求2所述的一种冻土区天然气水合物开采系统的分离设备，其特征在于，所述释压加温区(6)包括设置在地面上的球形扩展储水腔(601)以及罩设在所述球形扩展储水腔(601)外周的弧面罩(602)，所述弧面罩(602)和所述球形扩展储水腔(601)通过螺纹孔连接，所述弧面罩(602)的内表面安装有弯形加热电阻丝(603)，所述弯形加热电阻丝(603)对所述球形扩展储水腔(601)内的水体进行升温处理以促进溶解的天然气从水体内解析。
4.根据权利要求3所述的一种冻土区天然气水合物开采系统的分离设备，其特征在于，所述真空抽气区(10)包括安装在所述气水分离管道上端的伸缩气缸(7)，以及安装在所述伸缩气缸(7)的工作轴上的单向抽拉活塞(8)，所述单向抽拉活塞(8)的下方设有仅允许气体向上移动的单向阀门(9)。
5.根据权利要求4所述的一种冻土区天然气水合物开采系统的分离设备，其特征在于，所述单向抽拉活塞(8)包括蜂窝透气块(801)以及包裹在所述蜂窝透气块(801)侧曲面上的密封橡胶块(802)，所述蜂窝透气块(801)的上表面中心位置设有下凹孔槽(803)，所述下凹孔槽(803)的内部设有高度低于所述下凹孔槽(803)深度的二级橡胶板(804)，所述二级橡胶板(804)的上表面通过弹簧(808)与所述伸缩气缸(7)的伸缩轴连接，所述二级橡胶板(804)通过连杆(807)穿过所述蜂窝透气块(802)的中心位置连接有所述密封杯垫(805)，所述密封杯垫(805)的上表面设有用于堵塞所述蜂窝透气块(801)气孔的橡胶插针(806)。
6.根据权利要求4所述的一种冻土区天然气水合物开采系统的分离设备，其特征在于，所述气水出口区(11)包括出水管(1101)以及安装在所述出水管(1101)上方的出气管(1102)，所述出气管(1102)连接有U形传输管(1103)，天然气从所述U形传输管(1103)传输至存储罐内，所述U形传输管(1103)的底管直径与竖向管直径大，并且所述U形传输管(1103)的底管下表面设有开孔(1104)，所述开孔(1104)内通过胶水层密封安装有陶瓷透水板(1105)，所述出水管(1101)内设有第一电磁阀(1106)，所述出气管(1102)内设有第二电磁阀(1107)。
7.一种冻土区天然气水合物开采系统的分离设备的分离方法，应用于权利要求1-6任一项所述的一种冻土区天然气水合物开采系统的分离设备，其特征在于，包括以下步骤：
步骤100、利用潜水泵和续接水泵同时工作，连续将地下水转移到气水分离腔；
步骤200、对气水分离腔内的地下水加热，将地下水中溶解的天然气通过升温降压的方式解析；
步骤300、利用真空抽取系统为气水分离腔提供真空环境以实现地下水中的天然气再次解析，并且将天然气通过U形管道传输到集气瓶储纳；
步骤400、利用真空抽取系统将气水分离腔内的地下水从出水口排出。
8.根据权利要求7所述的一种冻土区天然气水合物开采系统的分离设备的分离方法，其特征在于，在步骤100中，气水分离腔的内部在续接水泵的上方设有鼓泡喷头，所述鼓泡喷头将抽取的地下水呈涌泉泡沫状喷出以实现增加地下水与真空环境的接触面积，所述续接水泵连续将地下水转移到气水分离腔时对地下水内溶解的天然气进行一次解析。
9.根据权利要求7所述的一种冻土区天然气水合物开采系统的分离设备的分离方法，其特征在于，所述气水分离腔利用扩大水体容纳体积以及增加水体的温度实现对地下水内溶解的天然气的二次解析。
10.根据权利要求9所述的一种冻土区天然气水合物开采系统的分离设备的分离方法，其特征在于，所述真空抽取系统先将所述气水分离腔内抽取形成真空环境，所述气水分离腔内设有液位传感器，所述真空抽取系统与液位传感器建立数据传输和控制关系，所述真空抽取系统根据所述液位传感器的输出数据对气水分离腔先排气再排水，实现对地下水内溶解的天然气的三次解析。
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