CN116482299A - 一种冻土区天然气水合物原位监测系统和安装监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冻土区天然气水合物原位监测系统和安装监测方法，其中系统具备实地监测设备、梯度式安装组合筒、数据采集模块、数据分析模块和可视化监控平台，梯度式安装组合筒内设有调节安装座，实地监测设备安装在调节安装座上，调节安装座高度能够调节，以调整对应实地监测设备的高度。本发明形成覆盖大气‑地表‑冻土‑井下“四位一体”的陆域天然气水合物原位环境监测技术，更加直观、定量化开展天然气水合物环境效应的研究，另外，梯度式安装组合筒内部形成密封安装空间，使得电缆在密封安装空间内布置，并且调节安装座高度能够根据冻土层的厚度和位置调整对应实地监测设备的高度，提高了数据精确度并保证最终评估结果的精确度。
Description
技术领域
本发明涉及冻土区甲烷排放开发引起的环境效应研究领域，具体涉及一种冻土区天然气水合物原位监测系统和安装监测方法。
背景技术
天然气水合物是由水和气体分子(主要是甲烷)在低温、高压等条件下形成的类冰状固体物质，广泛分布于海底沉积物、深湖沉积物和陆地永久冻土层中，天然气水合物分解释放甲烷往往引发严重的环境效应，因此，冻土区天然气水合物试采和开发过程中必须对天然气水合物产生的的甲烷进行实时监测，对可能造成的环境灾害和地层变化进行评估和预警，确保天然气水合物安全、高效利用。
目前针对冻土区天然气水合物环境效应的监测主要为实时监测，将甲烷传感器放置井下，获取井下层位甲烷浓度数据，为了考虑地层倾斜、土壤物化等参数，现有技术设计了监测系统，同时实现大气、冻土层、水合物富集层、井底数据立体监测，精确评估水合物开采的环境效应，但是不同区域的冻土层位置不同，集成的传感器监测部分无法配合对应的位置和厚度进行监测，影响最终的评估结果，另外，传感器监测部分需要通过线缆连接至井外，线缆长时间置于井内容易老化，降低了数据的精确度。
因此，现有技术存在以下技术问题，集成的传感器监测部分无法根据冻土层的具体位置和厚度配合进行监测从而影响最终的评估结果，无法保证传感器监测部分、线缆连接的密闭性导致线缆长时间置于井内容易老化使得数据精确度低。
发明内容
为此，本发明提供一种冻土区天然气水合物原位监测系统和安装监测方法，有效的解决了现有技术中的集成的传感器监测部分无法根据冻土层的具体位置和厚度配合进行监测从而影响最终的评估结果，无法保证传感器监测部分、线缆连接的密闭性导致线缆长时间置于井内容易老化使得数据精确度低的问题。
为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：一种冻土区天然气水合物原位监测系统，具备：
实地监测设备，安装在井下、地表和大气中，所述实地监测设备用于实时检测井下相关参数数值、井中相关参数数值、地表相关参数数值和大气相关参数数值；
梯度式安装组合筒，安装在地表上，所述实地监测设备安装在所述梯度式安装组合筒内，所述梯度式安装组合筒端部延伸至井下，所述梯度式安装组合筒内形成有密封安装空间，所述密封安装空间内设有调节安装座，所述实地监测设备安装在所述调节安装座上，所述调节安装座高度能够调节，以调整对应所述实地监测设备的高度；
数据采集模块，与所述实地监测设备通过电缆连接，所述数据采集模块用于接收所述井下相关参数数值、所述井中相关参数数值、所述地表相关参数数值和所述大气相关参数数值；
数据分析模块，与所述数据采集模块通讯连接，所述数据分析模块基于所述井下相关参数数值、所述井中相关参数数值、所述地表相关参数数值和所述大气相关参数数值进行数据比对分析；
可视化监控平台，与所述数据分析模块通讯连接，所述可视化监控平台接收所述井下相关参数数值、所述井中相关参数数值、所述地表相关参数数值和所述大气相关参数数值及其分析结果，并进行展示。
进一步地，所述梯度式安装组合筒包括内套筒、套设在所述内套筒外的外套筒、设置在所述内套筒和所述外套筒之间的安装腔以及设置在所述安装腔内的升降座；
所述升降座安装在所述调节安装座上，所述升降座上设置有连接筒，所述连接筒内设置有螺纹柱，所述螺纹柱上连接有连接杆，所述连接杆端部延伸至所述安装腔外。
进一步地，所述地表固定安装有连接架，所述连接架上设置有滑槽，所述滑槽内滑动设置有平移座，所述平移座两端通过连接弹簧连接在所述滑槽两侧壁；
所述连接杆贯穿设置在所述平移座上，且所述连接杆与所述平移座连接处设置有转动座，所述连接杆通过所述转动座转动设置在所述平移座上。
进一步地，所述内套筒外套设有密封筒，所述密封筒端部设置有驱动气缸，所述驱动气缸上设置有安装架；
所述内套筒侧壁设置有穿槽，所述穿槽内壁设置有密封条，所述密封筒内侧壁对应位置设置有密封槽，所述密封槽内安装有连接轴，所述连接轴上转动设置有密封伸缩片，所述连接轴上设置有扭转弹簧，所述扭转弹簧端部连接在所述密封伸缩片上；
所述密封伸缩片的长度与所述穿槽的宽度的总和小于所述密封槽的长度。
进一步地，所述实地监测设备包括井下监测单元、冻土层监测单元、地表监测单元以及大气监测单元；
所述井下监测单元、所述冻土层监测单元、所述地表监测单元以及所述大气监测单元通过所述电缆与所述数据采集模块连接。
进一步地，所述井下监测单元包括第一甲烷传感器、压力传感器、盐度传感器、温度传感器、pH传感器和地应力监测器；
所述第一甲烷传感器用于实时监测甲烷浓度，所述压力传感器用于监测土壤压力，所述盐度传感器用于监测土壤盐度，所述pH传感器用于检测土壤pH，所述地应力监测器用于监测地层形变数据。
进一步地，所述井下监测单元还包括井下地震计。
进一步地，所述地表监测单元包括二氧化碳传感器、第二甲烷传感器、同位素监测设备和碳通量监测设备；
所述二氧化碳传感器用于测量地表二氧化碳浓度，第二甲烷传感器用于监测甲烷浓度，所述同位素监测设备用于监测地表中的同位素，所述碳通量监测设备用于监测地表的碳通量。
进一步地，所述大气监测单元包括降水监测仪、温湿度传感器、风测量仪和微生物检测仪；
所述降水监测仪用于测量降水量，所述温湿度传感器用于测量空气温湿度，所述风测量仪用于测量风向风速，所述微生物检测仪用于检测空气中微生物。
为解决上述技术问题，本发明还进一步提供下述技术方案：一种冻土区天然气水合物原位监测系统的安装监测方法，包括以下步骤：
步骤100，在检测区钻探内径不低于150mm的直井，并下放梯度式安装组合筒；
步骤200，将实地监测设备安装在对应升降座内，将实地监测设备通过电缆连接至数据采集模块；
步骤300，调整升降座高度，以带动井下监测单元移动至底部，以及带动冻土层监测单元下降至冻土层；
步骤400，调整水平位置，使得井下监测单元、冻土层监测单元的监测探头穿过穿槽至内套筒内部；
步骤500，集成安装地表监测单元以及大气监测单元，并对实地监测设备完成安装调试；
步骤600，持续实时监测井下相关参数数值、井中相关参数数值、地表相关参数数值和大气相关参数数值；
步骤700，监测数据经由数据分析模块比对分析，交汇至可视化监控平台，实现数据可视。
本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：
本发明集成井下监测单元、冻土层监测单元、地表监测单元以及大气监测单元，通过对冻土演化规律、水合物形成/分解、地层安全性、温室气体通量和气候环境生态的监测长期监测，形成覆盖大气-地表-冻土-井下“四位一体”的陆域天然气水合物原位环境监测技术，更加直观、定量化开展天然气水合物环境效应的研究，另外，通过梯度式安装组合筒对实地监测设备进行安装，内部形成密封安装空间，使得电缆在密封安装空间内布置，并且调节安装座高度能够根据冻土层的厚度和位置调整对应实地监测设备的高度，提高了数据精确度并保证最终评估结果的精确度。
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。
图1为本发明实施例提供的一种冻土区天然气水合物原位监测系统安装过程中的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种冻土区天然气水合物原位监测系统密封过程中的结构示意图；
图3为本发明实施例中的安装架、连接架的俯视结构示意图；
图4为本发明实施例中的滑槽的内部结构示意图；
图5为图1中A的放大结构示意图；
图6为图2中B的放大结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种冻土区天然气水合物原位监测系统的结构框图；
图8为本发明实施例中的实地监测设备的结构框图；
图9为本发明实施例中的井下监测单元的结构框图；
图10为本发明实施例中的地表监测单元的结构框图；
图11为本发明实施例中的大气监测单元的结构框图；
图12为本发明实施例提供的一种冻土区天然气水合物原位监测系统的监测方法的技术路线图。
图中的标号分别表示如下：
1-实地监测设备；2-梯度式安装组合筒；3-数据采集模块；4-数据分析模块；5-可视化监控平台；6-地表；7-电缆；8-监测探头；
21-密封安装空间；22-调节安装座；23-内套筒；24-外套筒；25-安装腔；26-升降座；27-连接筒；28-螺纹柱；29-连接杆；210-连接架；211-滑槽；212-平移座；213-连接弹簧；214-转动座；215-密封筒；216-驱动气缸；217-安装架；218-穿槽；219-密封条；220-密封槽；221-连接轴；222-密封伸缩片；223-扭转弹簧。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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、图2和图7所示，本发明提供了一种冻土区天然气水合物原位监测系统，具备实地监测设备1、梯度式安装组合筒2、数据采集模块3、数据分析模块4和可视化监控平台5。
其中，实地监测设备1安装在井下、地表和大气中，实地监测设备1用于实时检测井下相关参数数值、井中相关参数数值、地表相关参数数值和大气相关参数数值。
梯度式安装组合筒2安装在地表6上，实地监测设备1安装在梯度式安装组合筒2内，梯度式安装组合筒2端部延伸至井下，梯度式安装组合筒2内形成有密封安装空间21，密封安装空间21内设有调节安装座22，实地监测设备1安装在调节安装座22上，调节安装座22高度能够调节，以调整对应实地监测设备1的高度。
数据采集模块3与实地监测设备1通过电缆7连接，数据采集模块3用于接收井下相关参数数值、井中相关参数数值、地表相关参数数值和大气相关参数数值。
数据分析模块4与数据采集模块3通讯连接，数据分析模块4基于井下相关参数数值、井中相关参数数值、地表相关参数数值和大气相关参数数值进行数据比对分析。
可视化监控平台5与数据分析模块4通讯连接，可视化监控平台5接收井下相关参数数值、井中相关参数数值、地表相关参数数值和大气相关参数数值及其分析结果，并进行展示。
本发明实施例中，集成井下监测单元、冻土层监测单元、地表监测单元以及大气监测单元，通过对冻土演化规律、水合物形成/分解、地层安全性、温室气体通量和气候环境生态的监测长期监测，形成覆盖大气-地表-冻土-井下“四位一体”的陆域天然气水合物原位环境监测技术，更加直观、定量化开展天然气水合物环境效应的研究，另外，通过梯度式安装组合筒2对实地监测设备1进行安装，内部形成密封安装空间21，使得电缆7在密封安装空间21内布置，并且调节安装座22高度能够根据冻土层的厚度和位置调整对应实地监测设备1的高度，提高了数据精确度并保证最终评估结果的精确度。
其中，梯度式安装组合筒内形成有密封安装空间21，密封安装空间21内设有调节安装座22，实地监测设备1安装在调节安装座22上，调节安装座22高度能够调节，以调整对应实地监测设备1的高度，本发明的梯度式安装组合筒2采取以下优选实施例，如图1和图2所示，梯度式安装组合筒2包括内套筒23、套设在内套筒23外的外套筒24、设置在内套筒23和外套筒24之间的安装腔25以及设置在安装腔25内的升降座26；升降座26安装在调节安装座22上，升降座26上设置有连接筒27，连接筒27内设置有螺纹柱28，螺纹柱28上连接有连接杆29，连接杆29端部延伸至安装腔25外。
上述实施例中，升降座26和调节安装座22均设置为多个，具体的数量由安装在井下的实地监测设备1的数量决定，升降座26和调节安装座22均能够升降，从而带动实地监测设备1升降至对应的监测位置。
为了带动升降座26上升或者下降，本发明还做以下设计，如图3和图4所示，地表6固定安装有连接架210，连接架210上设置有滑槽211，滑槽211内滑动设置有平移座212，平移座212两端通过连接弹簧213连接在滑槽211两侧壁；连接杆29贯穿设置在平移座212上，且连接杆29与平移座212连接处设置有转动座214，连接杆29通过转动座214转动设置在平移座212上。
上述实施例中，平移座212能够平移，从而使得能够带动连接杆29和升降座26平移，对实地监测设备1的水平位置进行调节，通常情况下，升降座26侧壁抵接在安装腔25内壁上，此时，螺纹柱28的转动是无法带动升降座26转动的，因此，初始情况下需要移动平移座212使得升降座26抵接在安装腔25的内壁上，此时，转动连接杆29，转动座214在平移座212上转动，从而带动螺纹柱28转动，在螺纹柱28的转动作用下和安装腔25的限位作用下，连接筒27逐渐上升或者下降，从而带升降座26和对应的实地监测设备1上升或者下降至对应待检测的位置。
在实地监测设备1升降至对应高度时，需要对安装腔25内部做密封处理，为了使得安装腔25内部在检测过程中处于密封状态，本发明做以下设计，如图5和图6所示，内套筒23外套设有密封筒215，密封筒215端部设置有驱动气缸216，驱动气缸216上设置有安装架217，内套筒23侧壁设置有穿槽218，穿槽218内壁设置有密封条219，密封筒215内侧壁对应位置设置有密封槽220，密封槽220内安装有连接轴221，连接轴221上转动设置有密封伸缩片222，连接轴221上设置有扭转弹簧223，扭转弹簧223端部连接在密封伸缩片222上。
为了使得实地监测设备1的监测探头8延伸至穿槽218内不受止挡，需要使得密封伸缩片222端部到密封槽220之间的距离大于监测探头8的外径，而且监测探头8恰好穿过穿槽218，且穿槽218处是处于密封状态的，穿槽218的宽度与监测探头8的外径大致相同，因此本发明中需要使得密封伸缩片222的长度与穿槽218的宽度的总和小于密封槽220的长度。
上述实施例中，初始状态密封筒215和内套筒23的竖直位置不完全重合，密封筒215高于内套筒23一定高度，此时密封伸缩片222的竖直位置也高于穿槽218的水平位置，实地监测设备1上的监测探头8穿过密封伸缩片222下方和穿槽218进入内套筒23内部，进行检测，当实地监测设备1的监测探头8安装好之后，驱动气缸216驱动带动密封筒215下移，从而带动密封伸缩片222下移，下方存在实地监测设备1上的监测探头8的密封伸缩片222在监测探头8的支撑作用下逐渐沿着监测探头8侧壁外滑，并且受力转动并逐渐收缩，使得密封伸缩片222逐渐趋于水平状态，而下方不存在实地监测设备1上的监测探头8的密封伸缩片222在密封筒215的带动下下移，直至下移至与穿槽218平齐，使得未安装实地监测设备1的穿槽218部分处于密封状态，而且安装了实地监测设备1的穿槽218部分受监测探头8挤压抵接也处于密封状态，使得安装腔25内部处于密封状态。
其中，完成检测时或者对整体的实地监测设备1进行调修时，需要取出监测探头8，并复位密封筒215，在扭转弹簧223的作用下，密封伸缩片222逐渐复位至竖直状态。
本发明中，实地监测设备1安装在井下、地表和大气中，实地监测设备1用于实时检测井下相关参数数值、井中相关参数数值、地表相关参数数值和大气相关参数数值，如图8所示，实地监测设备1包括井下监测单元、冻土层监测单元、地表监测单元以及大气监测单元；井下监测单元、冻土层监测单元、地表监测单元以及大气监测单元通过电缆与数据采集模块连接。
其中，如图9所示，井下监测单元包括第一甲烷传感器、压力传感器、盐度传感器、温度传感器、pH传感器和地应力监测器；
第一甲烷传感器用于实时监测甲烷浓度，压力传感器用于监测土壤压力，盐度传感器用于监测土壤盐度，pH传感器用于检测土壤pH，地应力监测器用于监测地层形变数据，温度传感器用于测量温度。
上述实施例中，对地层的温度和压力、甲烷浓度、盐度和酸碱度均是对水合物层的水合物动态变化进行实时监测，对冻土层的温度。
冻土层检测单元可采取对应的温度传感器，另外也需要对应的厚度监测传感器，根据不同厚度分析得出冻土层的温度梯度，从而得出冻土演化规律。
如图12所示，上述冻土演化规律和水合物动态变化的结合分析得出水合物对冻土演化的影响。
为了对地层稳定性进行检测，井下监测单元还包括井下地震计，以上的地应力监测器能够对地面的形变和沉降进行监测，基于地面沉降、地面位移和地震情况可以直接监测出地层的稳定性。
另外，如图10所示，地表监测单元包括二氧化碳传感器、第二甲烷传感器、同位素监测设备和碳通量监测设备；二氧化碳传感器用于测量地表二氧化碳浓度，第二甲烷传感器用于监测甲烷浓度，同位素监测设备用于监测地表中的同位素，碳通量监测设备用于监测地表的碳通量。
如图12所示，上述二氧化碳浓度和甲烷浓度可分析出地表的气体组分，结合同位素、碳通量的分析，得出碳循环的具体过程，并根据水合物动态变化过程得出水合物对碳循环的影响。
本发明中，如图11所示，大气监测单元包括降水监测仪、温湿度传感器、风测量仪和微生物检测仪；降水监测仪用于测量降水量，温湿度传感器用于测量空气温湿度，风测量仪用于测量风向风速，微生物检测仪用于检测空气中微生物。
上述实施例中，如图12所示，大气监测单元的数据分析得出生态环境的实时状态，上述过程中，生态环境的状态、地层稳定性、碳循环的过程结合水合物的动态变化过程分析得出水合物动态变化对环境的效应。
本发明还提出了一种冻土区天然气水合物原位监测系统的安装监测方法，包括以下步骤：
步骤100，在检测区钻探内径不低于150mm的直井，并下放梯度式安装组合筒2；
步骤200，将实地监测设备1安装在对应升降座26内，将实地监测设备1通过电缆7连接至数据采集模块3；
步骤300，调整升降座26高度，以带动井下监测单元移动至底部，以及带动冻土层监测单元下降至冻土层；
步骤400，调整水平位置，使得井下监测单元、冻土层监测单元的监测探头8穿过穿槽至内套筒23内部；
步骤500，集成安装地表监测单元以及大气监测单元，并对实地监测设备1完成安装调试；
步骤600，持续实时监测井下相关参数数值、井中相关参数数值、地表相关参数数值和大气相关参数数值；
步骤700，监测数据经由数据分析模块比对分析，交汇至可视化监控平台，实现数据可视。
上述实施例中，步骤700中，数据分析模块的分析过程主要为逐个对每个环境因素受水合物的影响进行分析，假设对地层稳定性受水合物的影响进行分析，地应力监测器可以获得水合物开采过程中对地层影响较大的层位、方位和倾角等数据，初步判断水合物开采是否引起地层沉降，以及根据不同位置的地震情况，结合不同深度的监测，进而研究水合物开采对地层影响的深度和广度，建立天然气水合物开采与地层形变的关系模型，评估水合物开采的对应地层环境效应。
以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。
Claims (10)
1.一种冻土区天然气水合物原位监测系统，其特征在于，具备：
实地监测设备(1)，安装在井下、地表和大气中，所述实地监测设备(1)用于实时检测井下相关参数数值、井中相关参数数值、地表相关参数数值和大气相关参数数值；
梯度式安装组合筒(2)，安装在地表(6)上，所述实地监测设备(1)安装在所述梯度式安装组合筒(2)内，所述梯度式安装组合筒(2)端部延伸至井下，所述梯度式安装组合筒(2)内形成有密封安装空间(21)，所述密封安装空间(21)内设有调节安装座(22)，所述实地监测设备(1)安装在所述调节安装座(22)上，所述调节安装座(22)高度能够调节，以调整对应所述实地监测设备(1)的高度；
数据采集模块(3)，与所述实地监测设备(1)通过电缆(7)连接，所述数据采集模块(3)用于接收所述井下相关参数数值、所述井中相关参数数值、所述地表相关参数数值和所述大气相关参数数值；
数据分析模块(4)，与所述数据采集模块(3)通讯连接，所述数据分析模块(4)基于所述井下相关参数数值、所述井中相关参数数值、所述地表相关参数数值和所述大气相关参数数值进行数据比对分析；
可视化监控平台(5)，与所述数据分析模块(4)通讯连接，所述可视化监控平台(5)接收所述井下相关参数数值、所述井中相关参数数值、所述地表相关参数数值和所述大气相关参数数值及其分析结果，并进行展示。
2.根据权利要求1所述的一种冻土区天然气水合物原位监测系统，其特征在于，所述梯度式安装组合筒(2)包括内套筒(23)、套设在所述内套筒(23)外的外套筒(24)、设置在所述内套筒(23)和所述外套筒(24)之间的安装腔(25)以及设置在所述安装腔(25)内的升降座(26)；
所述升降座(26)安装在所述调节安装座(22)上，所述升降座(26)上设置有连接筒(27)，所述连接筒(27)内设置有螺纹柱(28)，所述螺纹柱(28)上连接有连接杆(29)，所述连接杆(29)端部延伸至所述安装腔(25)外。
3.根据权利要求2所述的一种冻土区天然气水合物原位监测系统，其特征在于，所述地表(6)固定安装有连接架(210)，所述连接架(210)上设置有滑槽(211)，所述滑槽(211)内滑动设置有平移座(212)，所述平移座(212)两端通过连接弹簧(213)连接在所述滑槽(211)两侧壁；
所述连接杆(29)贯穿设置在所述平移座(212)上，且所述连接杆(29)与所述平移座(212)连接处设置有转动座(214)，所述连接杆(29)通过所述转动座(214)转动设置在所述平移座(212)上。
4.根据权利要求3所述的一种冻土区天然气水合物原位监测系统，其特征在于，所述内套筒(23)外套设有密封筒(215)，所述密封筒(215)端部设置有驱动气缸(216)，所述驱动气缸(216)上设置有安装架(217)；
所述内套筒(23)侧壁设置有穿槽(218)，所述穿槽(218)内壁设置有密封条(219)，所述密封筒(215)内侧壁对应位置设置有密封槽(220)，所述密封槽(220)内安装有连接轴(221)，所述连接轴(221)上转动设置有密封伸缩片(222)，所述连接轴(221)上设置有扭转弹簧(223)，所述扭转弹簧(223)端部连接在所述密封伸缩片(222)上；
所述密封伸缩片(222)的长度与所述穿槽(218)的宽度的总和小于所述密封槽(220)的长度。
5.根据权利要求4所述的一种冻土区天然气水合物原位监测系统，其特征在于，所述实地监测设备(1)包括井下监测单元、冻土层监测单元、地表监测单元以及大气监测单元；
所述井下监测单元、所述冻土层监测单元、所述地表监测单元以及所述大气监测单元通过所述电缆与所述数据采集模块连接。
6.根据权利要求5所述的一种冻土区天然气水合物原位监测系统，其特征在于，所述井下监测单元包括第一甲烷传感器、压力传感器、盐度传感器、温度传感器、pH传感器和地应力监测器；
所述第一甲烷传感器用于实时监测甲烷浓度，所述压力传感器用于监测土壤压力，所述盐度传感器用于监测土壤盐度，所述pH传感器用于检测土壤pH，所述地应力监测器用于监测地层形变数据。
7.根据权利要求6所述的一种冻土区天然气水合物原位监测系统，其特征在于，所述井下监测单元还包括井下地震计。
8.根据权利要求7所述的一种冻土区天然气水合物原位监测系统，其特征在于，所述地表监测单元包括二氧化碳传感器、第二甲烷传感器、同位素监测设备和碳通量监测设备；
所述二氧化碳传感器用于测量地表二氧化碳浓度，第二甲烷传感器用于监测甲烷浓度，所述同位素监测设备用于监测地表中的同位素，所述碳通量监测设备用于监测地表的碳通量。
9.根据权利要求8所述的一种冻土区天然气水合物原位监测系统，其特征在于，所述大气监测单元包括降水监测仪、温湿度传感器、风测量仪和微生物检测仪；
所述降水监测仪用于测量降水量，所述温湿度传感器用于测量空气温湿度，所述风测量仪用于测量风向风速，所述微生物检测仪用于检测空气中微生物。
10.一种根据权利要求1～9任一项所述的冻土区天然气水合物原位监测系统的安装监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤100，在检测区钻探内径不低于150mm的直井，并下放梯度式安装组合筒；
步骤200，将实地监测设备安装在对应升降座内，将实地监测设备通过电缆连接至数据采集模块；
步骤300，调整升降座高度，以带动井下监测单元移动至底部，以及带动冻土层监测单元下降至冻土层；
步骤400，调整水平位置，使得井下监测单元、冻土层监测单元的监测探头穿过穿槽至内套筒内部；
步骤500，集成安装地表监测单元以及大气监测单元，并对实地监测设备完成安装调试；
步骤600，持续实时监测井下相关参数数值、井中相关参数数值、地表相关参数数值和大气相关参数数值；
步骤700，监测数据经由数据分析模块比对分析，交汇至可视化监控平台，实现数据可视。
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| CN202310251695.XA CN116482299A (zh) | 2023-03-16 | 2023-03-16 | 一种冻土区天然气水合物原位监测系统和安装监测方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117214393A (zh) * | 2023-11-07 | 2023-12-12 | 大唐东营发电有限公司 | 一种锅炉烟气的检测装置 |
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| CN117214393A (zh) * | 2023-11-07 | 2023-12-12 | 大唐东营发电有限公司 | 一种锅炉烟气的检测装置 |
| CN117214393B (zh) * | 2023-11-07 | 2024-02-02 | 大唐东营发电有限公司 | 一种锅炉烟气的检测装置 |
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