CN115468824A - 一种气体水合物制备及其物性参数原位检测的装置和方法 - Google Patents

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孙长宇
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Abstract

本发明提供了一种气体水合物制备及其物性参数原位检测的装置和方法。该装置包括气体水合物制备单元、压力调节单元、过滤单元、物性参数检测单元；所述气体水合物制备单元在高度方向上具有N个相互连接的管段，N≥2；气体水合物制备单元设置有物料的输入口和输出口，且输入口和输出口与气体水合物制备单元的腔体连通；压力调节单元与气体水合物制备单元连接，物性参数检测单元设置于气体水合物制备单元的周壁或底壁，过滤单元至少部分位于输出口处。该装置结构简单，可实现纯气体水合物和含水合物沉积物物性参数的准确测量，有望于作为重要的检测装备应用于天然气水合物勘探、开发及油气输送管线水合物防治等相关领域。

Description

一种气体水合物制备及其物性参数原位检测的装置和方法
技术领域
本发明属于天然气水合物勘探、开发和相关的应用技术领域，涉及一种气体水合物制备及其物性参数原位检测的装置和方法。
背景技术
天然气水合物是一种由天然气分子和水分子在低温高压环境下形成的类冰状固态晶体化合物。它在空气中能点燃，俗称可燃冰。据初步估算，全球天然气水合物的碳当量相当于所有常规化石能源(煤、石油、天然气)的两倍，总资源量为2×1016m3 CH4(STP)。
鉴于天然气水合物具有重要的经济价值，世界上许多国家都将天然气水合物开发列入国家重点发展战略，中、美、日、加、英等国均相继投入资金进行可燃冰资源调查和开采技术研究。天然气水合物储层是一个比常规油气层更为复杂的系统，要利用天然气水合物资源，就必须充分了解水合物储层特性。首要科学问题是水合物与水合物储层之间的相互作用关系，即沉积物特性对水合物形成、分布和孔隙流体流动的影响规律，这对天然气水合物的勘探、储量估算和开采方法的制定等方面具有重要的指导意义。
天然气水合物的勘探方法主要通过观测到的异常特征和测井得到的标志来判断水合物的分布位置，最常用的地球物理探测法为电阻率测井和地震方法。由于水合物具有排盐效应，导致纯水合物具有较高的电阻率，从电阻率测井曲线可以看出含天然气水合物区域的电阻率明显大于水饱和区域。地震方法根据含水合物储层及其相邻沉积层的声波速度差异进行水合物识别、推测水合物储层位置、预测水合物饱和度。相对其它孔隙流体，纯水合物具有较高的压缩波速度Vp和剪切波速度Vs，这就导致所测得的含水合物储层波速相应提高，进而确定天然气水合物的赋存位置。
天然气水合物的开发是通过降压、注热、注药剂等形式破坏储层中水合物的热力学稳定性，使其分解出天然气和水，然后采用类似于常规天然气开采的方法，将释放出的天然气开采至地面。水合物分解过程是一个相变过程，由固态水合物转变为气体和水，该过程会吸收大量的热量，导致储层温度降低。为了强化天然气水合物的分解过程，需要研究气-液-固在孔隙流动过程的传热规律。
为此，国内外科研单位设计、搭建了一系列装置用于测定含水合物沉积物的表观电阻率、声波速度和总传热系数。但表观物性参数不仅与操作条件(温度、压力、轴向应力等)有关，而且还与沉积物的类型、水合物的形状和分布有关，导致所测的表观物性参数不具有普适性，所建立的反演模型方程预测误差较大。为了便于实际应用，往往需要所建的预测方程、反演模型具有更宽泛的适用范围，普适性好。在传热学中，流体的总传热系数随着操作条件变化而变化，但流体的本征导热系数是确定的，基于管内外流体的本征导热性系数、管壁热阻和污垢热阻等参数可以建立总传热系数方程，该方程具有很高的普适性。根据上述建模思路，分析含水合物沉积物的组成和含量，结合含量和每一组分的本征物性参数建立表观物性参数方程，是解决上述问题的优选方案。因此，关键问题在于如何测得纯水合物的导热系数、电阻率和声波速度等物性参数，这不仅是科学层面补充基础物性参数，也是天然气水合物勘探、开发和气体水合物应用技术的重要基础。
发明内容
本发明提供一种气体水合物制备及其物性参数原位检测的装置，该装置结构简单，可实现纯气体水合物物性参数的准确测量，为天然气水合物勘探、开发及油气输送管线水合物防治等相关技术领域提供重要的基础数据。
本发明还提供一种气体水合物制备及其物性参数原位检测的方法，该方法集气体水合物制备、排液排气、固态水合物挤压成型、原位测量于一体，能够准确测得纯气体水合物的物性参数。
本发明提供一种气体水合物的制备及其物性参数原位检测的装置，该装置包括气体水合物制备单元、过滤单元、压力调节单元、物性参数检测单元；所述气体水合物制备单元在高度方向上具有N个相互连接的管段，N≥2；所述气体水合物制备单元设置有物料的输入口和输出口，且所述输入口和所述输出口与所述气体水合物制备单元的腔体连通；
所述压力调节单元与气体水合物制备单元连接，所述物性参数检测单元设置于所述气体水合物制备单元的周壁或底壁，所述过滤单元至少部分位于所述输出口处。
如上所述的装置，其中，所述气体水合物制备单元为圆柱型的高压釜，所述高压釜的高径比大于10:1。
如上所述的装置，其中，在高度方向上，所述气体水合物制备单元自上向下依次包括第一管段和第二管段；
所述第一管段的材质为金属材料；
所述第二管段的材质为金属或可视化材料。
如上所述的装置，其中，所述物性参数检测单元包括导热系数检测单元、声波速度检测单元以及电阻率检测单元中的至少一个。
如上所述的装置，其中，所述压力调节单元包括移动活塞，所述移动活塞置于所述气体水合物单元的腔体内，且所述移动活塞将所述腔体分为反应腔和压力调节腔，所述压力调节腔位于所述反应腔的上部。
如上所述的装置，其中，所述过滤单元设置于所述输出口的内壁，所述过滤单元选自过滤网或金属过滤烧结板。
如上所述的装置，其中，所述过滤单元的滤孔直径小于10μm。
本发明还提供一种气体水合物制备及其物性参数原位检测的方法，所述方法采用如上所述的装置进行气体水合物制备及其物性参数的原位检测，包括以下步骤：
1)原料经输入口进入气体水合物制备单元的腔体；
2)通过控制压力调节单元调节所述腔体内的压力，制备气体水合物；
3)通过控制压力调节单元使所述腔体内的反应体系经过滤单元进行气体水合物与气液相的过滤处理，使滤出的气液相经输出口排出所述气体水合物制备单元；
4)通过物性参数检测单元检测所述气体水合物的物性参数。
如上所述的方法，其中，步骤3)之后还包括：通过控制压力调节单元对所述气体水合物进行压缩处理。
如上所述的方法，其中，所述气体水合物包括纯气体水合物和含气体水合物的沉积物。
本发明的实施，至少具有以下优势：
1)本发明提供的气体水合物制备及其物性参数原位检测的装置及方法，集气体水合物的制备、气-液-固分离、固体水合物挤压成型、原位测量于一体，不仅能够提供重要的基础物性参数，也能够提供建立复杂体系声波速度、传热速率、电阻率等预测模型的基础。
2)本发明提供的气体水合物制备及其物性参数原位检测的装置最突出的优点在于由N(N≥2)个相互连接的管段构成，不仅可以增加轴向高度，进而增加气体水合物制备单元体积，实现气体水合物的大量制备，足量的气体水合物样品是实现纯气体水合物物性参数测定的必要先决条件；同时物性参数检测单元可设置在管壁或釜体底部，多管段的设计，有利于根据不同物性参数检查单元的特点进行结构设计和更换，确保了操作和设计的灵活性，保障声波速度、传热速率、电阻率等物性参数的准确测量。
3)本发明提供的气体水合物制备及其物性参数原位检测的装置可以通过压力调节单元模拟轴向应力改变作用于气体水合物上的压力，模拟储层深度对气体水合物物性参数的影响。
4)本发明提供的气体水合物制备及其物性参数原位检测的装置和方法，普适性高，适用于纯气体水合物、水合物沉积物、水合物-气-液混合物，本发明提供的装置和方法可在天然气水合物资源勘探、开发、油气管输和基于水合物的应用技术领域得到广泛应用。
附图说明
图1为本发明一实施例的气体水合物制备及其物性参数原位检测的装置结构示意图。
附图标记说明：
1：气体水合物制备单元；
2：过滤单元；
3：压力调节单元；
4：物性参数检测单元；
5：加压液输入口；
6：原料液和原料气的输入输出口；
7：第一管段；
8：第二管段；
9：反应腔；
10：压力调节腔。
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中的附图，对本发明实施例中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，都属于本发明的保护范围。
本发明第一方面提供一种气体水合物制备及其物性参数原位检测的装置，图1为本发明一实施例的气体水合物制备及其物性参数原位检测的装置结构示意图。如图1所示，该装置包括气体水合物制备单元1、过滤单元2、压力调节单元3、物性参数检测单元4；气体水合物制备单元1在高度方向上具有可调性，由N个相互连接的管段构成，N≥2。其中，气体水合物制备单元1设置有物料的输入口和输出口，且输入口和输出口与气体水合物制备单元1的腔体连通，压力调节单元3也与气体水合物制备单元1连接，物性参数检测单元4设置于气体水合物制备单元1的周壁或底壁，过滤单元2至少部分位于输出口处。
本发明的气体水合物制备单元1用于制备气体水合物，气体水合物制备单元1具有腔体，该腔体为用于为制备气体水合物的原料提供反应场所。具体地，气体水合物制备单元1还具有原料的输入口和输出口。在一种实施方式中，制备气体水合物的原料包括甲烷气和水，此时可设置两个原料输入口，一个输入口用于向腔体内输入甲烷气，另一个输入口用于向腔体内输入水，也可以设置一个输入口，甲烷气和水分别通过进液管线和进气管线通入同一个输入口进料。此外，气体水合物制备单元1还具有用于排出过量原料的输出口。
本发明还可以将原料液和原料气的输入口和输出口集成为一个口，即通过同一个开口在不同时刻分别完成原料的输入和输出，以使装置结构更加简约，提高安全性。例如，如图1所示，在一种具体的实施方式中，制备气体水合物的原料共用原料液和原料气的输入输出口6。当进料时，接口6为输入口；当反应时，接口6处于闭合状态；当反应完毕，需要排出过量的原料时，接口6为输出口，处于开启状态。具体的，接口6的闭合和开启状态可以使用阀门进行控制。
在一种具体的实施方式中，原料液和原料气的输入输出口6分别通过进气管道和进液管道与气体水合物制备单元1外部的原料气瓶和原料液储罐连通。具体的，原料气瓶中的原料气和原料液储罐中的原料液均通过原料液和原料气的输入输出口6进入气体水合物制备单元1的腔体中，从而实现原料向气体水合物制备单元1的输送以完成水合物的制备。
在进气管道和进液管道上，可以通过连接阀门和驱动单元，实现原料气和原料液向腔体的高效可控的输送。其中，驱动单元可以是手推泵或者是恒速恒压泵。
原料输入管道上还可以设置有压力探头以实时检测当前管道内的压力。
本发明的过滤单元2位于气体水合物制备单元1的内部，主要用于反应完毕后，将残余的原料气和原料液排出腔体外，将制备得到的固体气体水合物截留在腔体内。具体的，气体水合物制备单元1的外部还设置有原料输出管道，原料输出管道的一端与原料液和原料气的输入输出口6连接，另一端为排气、排液口，腔体内过量的原料气和原料液可从原料输出管道排出。
本发明不限制过滤单元2的个数和设置位置，只要保证过滤单元2至少部分位于输出口处即可。在具体的操作过程中，可以根据分离的难易程度选择设置一个或多个过滤单元2。
本发明的气体水合物制备单元1还连接有压力调节单元3，压力调节单元3位于气体水合物制备单元1的腔体内部，压力调节单元3用于控制气体水合物制备单元1腔体内的压力，在气体水合物的制备过程中，压力调节单元3可提供合适的压力达到气体水合物的生成条件；在气体水合物与其他过量原料的分离过程中，压力调节单元3可以为分离过程提供合适的推动力和恒压条件，防止水合物发生分解。具体的，可以通过向气体水合物制备单元1的腔体内注入加压液为气体水合物的制备提供压力。如图1所示，在装置顶部设置有一个加压液输入口5，加压液可从装置外部的进液管道经加压液输入口5进入气体水合物制备单元1的腔体内，通过挤压推动活塞的上下移动完成对反应压力的调节。
在水合物制备单元1的周壁或底壁上还设置有物性参数检测单元4，物性参数检测单元4用于测定气体水合物的物性参数。本发明不限定物性参数检测单元的布设形式，可以布设在周壁或底壁，可单独使用，也可多种探测手段联合共同使用。
在一种具体的实施方式中，本发明的气体水合物制备及其物性参数原位检测的工艺步骤包括，反应原料从原料液和原料气的输入输出口6进入气体水合物制备单元1的腔体中，再使加压液从加压液输入口5通入气体水合物制备单元1的腔体内上半部分，通过挤压压力调节单元3对腔体压力进行控制，待腔体的压力达到设定的水合反应条件时，通过压力调节单元3移动的位置判断气体水合物的合成量，待制备得到足量的气体水合物后，将原料液和原料气的输入输出口6设置为开启状态，继续通过压力调节单元3控制腔体的压力使过量的液体和气体依次经位于原料液和原料气的输入输出口6处的过滤单元2排出气体水合物制备单元1外，此时截留于腔体内的是纯气体水合物，使用压力调节单元3对气体水合物继续压实，排净残余的气体和液体，采用物性参数检测单元4对压实的纯气体水合物样品的物性参数进行原位检测，即可得到纯气体水合物的物性参数。
能够理解的是，在压力调节单元3的作用下，气体水合物主要聚集在气体水合物制备单元1的底部，因此为了便于实现参数检测单元4对气体水合物的高效且准确的检测，可以将物性参数单元4设置在气体水合物制备单元1的靠近底部的周壁或底壁。
本领域中现有的装置主要是针对小岩心的水合物沉积物进行物性参数的检测，通常岩心的长度在6cm以内，均不具备测试纯气体水合物物性参数的条件；而含水合物沉积物是由水合物与砂岩、黏土等组成的混合物，所测定的物性参数本质上是总的物性参数，与温度、压力、轴向应力等操作条件以及沉积物的类型，气体水合物的形状及分布有关，所获结果的普适性差，难以在实际应用中得到推广。
本发明的气体水合物制备及其物性参数原位检测的装置，集气体水合物的制备、排液排气、固态水合物挤压成型、原位测量于一体，不仅实现了纯气体水合物样品的大量制备，同时避免了样品在转移过程中发生分解和失真，最终实现纯气体水合物重要的基础物性参数测定，为建立复杂体系声波速度、传热速率、电阻率等预测模型提供重要的基础数据。
此外，上述装置可通过压力调节单元模拟轴向应力，改变作用于气体水合物上的压力，模拟储层深度对气体水合物物性参数的影响，对天然气水合物的勘探、开发和相关的应用技术具有重要参考价值。
本发明对上述装置进行多管段设计，既可以增加气体水合物制备单元1的体积，增加气体水合物制备量，也方便更换物性参数检测单元，无需更换反应装置即可完成多种物性参数的原位检测，极大地简化了操作，并降低了装置的制造成本。
本发明不限定气体水合物制备单元1的具体形式，例如可以是釜式反应器、塔式反应器等。
本发明的气体水合物制备单元1优选为圆柱型的高压釜，为达到良好的制备和分离效果，高压釜的高径比大于10:1。同时，大的高径比也有利于制备得到大块的固态纯气体水合物样品，有利于物性参数的检测。
在一种可选的实施方式中，本发明的气体水合物制备单元1在高度方向上自上而下依次包括第一管段7和第二管段8；其中，第一管段7的材质为金属材料，第二管段8的材质为金属或可视化材料。
具体的，可视化材料可选自耐高压的透明材料，耐压12MPa以上，例如可以是有机聚醚醚酮(PEEK)或全透明蓝宝石，金属材料可以是不锈钢或钛合金；优选地，声波换能器采用钛合金。
第一管段7为金属材料，能够耐20MPa以上的压力，安全、成本低；第二管段8为金属或可视化材料，可视化材料便于观察腔体内最终制备的气体水合物量，以判断是否进行有效的物性参数测试，金属材料有利于物性参数检测单元4的安装和更换。
在一种具体的实施方式中，物性参数检测单元4包括导热系数单元、声波速度检测单元以及电阻率检测单元中的至少一个。通过导热系数单元可以测试纯气体水合物的本征导热系数，通过声波速度检测单元可以测试纯气体水合物的声波速度，通过电阻率检测单元可以检测纯气体水合物的电阻率。以上参数均是纯气体水合物的基础物性参数，可通过以上参数检测单元准确测得，对天然气水合物的勘探、开发、管道运输等领域具有重要价值。
进一步的，本发明的压力调节单元3包括移动活塞，移动活塞置于气体水合物制备单元1的腔体内，且移动活塞将腔体分为反应腔9和压力调节腔10，压力调节腔10位于反应腔9的上部。
可以理解的是，反应腔9和压力调节腔10的空间区域并非固定的，随着活塞的移动，反应腔9和压力调节腔10的空间大小也会相应变化。随着移动活塞的上下移动，反应腔9内的压力会相应发生变化，从而实现压力调节单元3对气体水合物制备单元1内部压力的调节。
本发明对驱动移动活塞移动的驱动源不作具体限定，例如，可以采用液体进行驱动，该液体可以是原料液。
当驱动源是原料液时，可使原料液分两路进入气体水合物制备单元1中，一路通过加压液输入口5进入压力调节腔10中，为移动活塞的移动提供推动力，另一路可从原料液和原料气的输入输出口6直接进入反应腔9内。
通过移动活塞的移动还可调节作用于气体水合物上的轴向应力，模拟不同海水深度，获取气体水合物的物性参数与温度、海水深度等之间的定量关系。
当本发明的压力调节单元3包括移动活塞时，气体水合物制备单元1的原料液和原料气的输入输出口6与反应腔9连通，以便制备气体水合物的原料可以从原料液和原料气的输入输出口6进入反应腔9内进行反应，反应完后待分离的气相和液相化合物也可以从原料液和原料气的输入输出口6排出气体水合物制备单元1，纯气体水合物作为固体截留于反应腔9内。同样的，物性参数检测单元4位于反应腔9靠近底部的周壁或底壁上，以便其能够与纯气体水合物紧密贴合，准确测得其物性参数。
在一种实施方式中，过滤单元2设置于输出口的内壁，过滤单元2选自过滤网或金属过滤烧结板。过滤单元2设置于输出口的内壁上时，不仅有利于加工，也有利于将所有气体水合物截留在反应腔内。
进一步的，过滤单元2的滤孔直径小于10μm，能够保证气、液、固三相的分离时，气体和液体能从滤孔中排出，气体水合物以固体形态截留于反应腔9的底部。
在具体操作过程中，可以根据反应需求的不同，在反应检测装置中设置温度控制单元，温度控制单元用于控制反应腔的温度，可使气体水合物的制备在预设温度下进行。具体的，温度控制单元可以是水浴夹套、恒温室、恒温浴槽等。
本发明第二方面提供一种气体水合物制备及其物性参数原位检测的方法，该方法采用本发明第一方面提供的装置进行气体水合物制备及其物性参数的原位检测，该方法包括以下步骤：
1)原料经输入口进入气体水合物制备单元的腔体；
2)通过控制压力调节单元调节腔体内的压力，制备气体水合物；
3)通过控制压力调节单元使腔体内的反应体系经过滤单元进行气体水合物与气液相过滤处理，使滤出的气液相经输出口排出气体水合物制备单元；
4)通过物性参数检测单元检测气体水合物的参数。
步骤1)中的原料是指气体水合物的制备原料，包括气体和液体，其中，气体为甲烷气，液体为水，将甲烷气和水经输入口通入气体水合物制备单元的腔体内。
步骤2)中，可以通过压力调节单元控制腔体内的压力，使腔体压力达到实验预设压力，进一步的，当气体水合物制备单元还连接有温度控制单元，可以通过温度控制单元调整腔体内的温度达到实验预设温度。在实验预设压力和预设温度达到气体水合物生成条件，此时气体水合物能够在反应腔中快速形成。通过压力调节单元在恒压条件下移动的距离，判定气体水合物生成量，所需的气体水合物量由检测要求定，可调节；待生成用量足以用于检测的气体水合物后，可进行下一步骤。
一般情况下，气体水合物的制备在0～15℃，1.0～15.0MPa下进行。
在步骤3)中，将原料的输出口从闭合状态调整为开启状态，通过控制压力调节单元维持反应腔体内的压力恒定不变，在恒压条件下对反应腔内的反应体系进行过滤处理，此时反应体系中包括过量的水、甲烷气以及生成的气体水合物，经过滤后，气体水合物留在反应腔内，过量的水和甲烷气经原料的输出口排出气体水合物制备单元1。
待过量的水和甲烷气排出气体水合物制备单元1后，开启物性参数检测单元4，检测截留于反应腔内的纯气体水合物的物性参数。
进一步的，在步骤3)之后还包括：通过控制压力调节单元3对气体水合物进行压缩处理。
可以理解的是，在使用过滤单元2对气体水合物与气液相进行过滤处理的过程中，气体水合物已经得到了一定程度的挤压，相比于疏松多孔的原始形态更加紧密。为了使物性参数检测单元4与气体水合物能够更加紧密贴合，从而更加准确测得气体水合物的物性参数，可以对气体水合物进一步进行压缩处理使气体水合物压实。
具体的，气体水合物的压实标准为：对气体水合物压缩处理至物性参数检测单元4的示数稳定，波动范围在5％以内为止。
进一步的，本发明制备得到的气体水合物包括纯气体水合物和含气体水合物的沉积物。本发明的装置对以上两种类型的气体水合物都具有很好的适用性。
综上，本发明提供的气体水合物制备及其物性参数原位检测的装置和方法，集气体水合物的制备、排液排气、固体水合物挤压成型、原位测量为一体，不仅能够提供纯气体水合物重要的基础物性参数，也能够提供建立复杂体系声波速度、传热速率、电阻率等预测模型的基础。此外，上述装置的多管段设计，不仅可以根据需要增加气体水合物制备单元的体积，保障制备足够的气体水合物量，而且无需更换反应装置的条件下，灵活方便地更换各种类型的物性探测手段，既保障了测试手段的有效性和准确性，也极大简化了操作，降低了制造成本。并且上述装置还能够模拟轴向应力改变作用于气体水合物上的压力，模拟储层深度对气体水合物物性参数的影响，对天然气水合物的勘探、开发和技术利用具有重要参考价值。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种气体水合物制备及其物性参数原位检测的装置，其特征在于，包括气体水合物制备单元、压力调节单元、过滤单元、物性参数检测单元；所述气体水合物制备单元在高度方向上具有N个相互连接的管段，N≥2；所述气体水合物制备单元设置有物料的输入口和输出口，且所述输入口和所述输出口与所述气体水合物制备单元的腔体连通；
所述压力调节单元与气体水合物制备单元连接，所述物性参数检测单元设置于所述气体水合物制备单元的周壁或底壁，所述过滤单元至少部分位于所述输出口处。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气体水合物制备单元为圆柱型的高压釜，所述高压釜的高径比大于10:1。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在高度方向上，所述气体水合物制备单元自上向下依次包括第一管段和第二管段；
所述第一管段的材质为金属材料；
所述第二管段的材质为金属或可视化材料。
4.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述物性参数检测单元包括导热系数检测单元、声波速度检测单元以及电阻率检测单元中的至少一个。
5.根据权利要求1-4任一项所述的装置，其特征在于，所述压力调节单元包括移动活塞，所述移动活塞置于所述气体水合物制备单元的腔体内，且所述移动活塞将所述腔体分为反应腔和压力调节腔，所述压力调节腔位于所述反应腔的上部。
6.根据权利要求1-5任一项所述的装置，其特征在于，所述过滤单元设置于所述输出口的内壁，所述过滤单元选自过滤网或金属过滤烧结板。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述过滤单元的滤孔直径小于10μm。
8.一种气体水合物制备及其物性参数原位检测的方法，其特征在于，所述方法采用权利要求1-7任一项所述的装置进行气体水合物制备及其物性参数的原位检测，包括以下步骤：
1)原料经输入口进入气体水合物制备单元的腔体；
2)通过控制压力调节单元调节所述腔体内的压力，制备气体水合物；
3)通过控制压力调节单元使所述腔体内的反应体系经过滤单元进行气体水合物与气液相的过滤处理，使滤出的气液相经输出口排出所述气体水合物制备单元；
4)通过物性参数检测单元检测所述气体水合物的物性参数。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤3)之后还包括：通过控制压力调节单元对所述气体水合物进行压缩处理。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述气体水合物包括纯气体水合物和含气体水合物的沉积物。
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