CN116819119A - 海底低渗漏气液流体渗漏速率原位观测系统及分析方法 - Google Patents
海底低渗漏气液流体渗漏速率原位观测系统及分析方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及海底数据监测分析技术领域，特别是一种海底低渗漏气液流体渗漏速率原位观测系统及分析方法。包括气液分离机构；渗漏流体收集室；气体储存箱，盛装有第二示踪剂溶液，与气液分离机构之间通过气流管路连接，气流管路上设有电磁阀；两组样品管卷，分别通过渗透泵与示踪剂箱连接；示踪剂箱，内部设有盛装第一示踪剂溶液的柔性示踪剂袋；水流管道，分别与气液分离机构、气体储存箱、样品管卷和柔性示踪剂袋连接。结合流体输运化学测量与体积排空，实现对海底气、液流体的低渗漏通量的观测及原位取样。
Description
技术领域
本发明涉及海底数据监测分析技术领域，特别是一种海底低渗漏气液流体渗漏速率原位观测系统及分析方法。
背景技术
随着社会与经济的快速发展，陆上资源越来越匮乏，而海洋蕴含着丰富的自然资源，是尚未被人类完全了解的最大的潜在能源基地。海底冷泉天然气水合物在全球海洋环境中广泛分布，据估计，全球海洋环境中发育着900多处冷泉活动区。海底冷泉、天然气水合物分解是海底沉积物与海水界面之间的渗流现象，大量的流体和地球化学成分从沉积物表面排出，是海洋油气与水合物共生区广泛存在的自然现象。以甲烷为例，主要以天然气水合物、石油、浅层气等形式封存在海底沉积物中。然而，一部分甲烷分子穿过沉积物地层裂缝，逃离海洋系统，逃逸到大气层中，每年全球海床释放到大气中的甲烷等烃类气体约上亿吨。
实现渗漏流体通量测量及采样，对海洋资源开发、生态保护，海洋工程安全具有重要意义。测量海底渗漏流体的最大问题是其通量范围广，这就需要多种技术，每种技术适用于此通量范围的某个子集，各自具有独特的优势和局限性。另外，针对低渗漏流体通量的检测技术及方法较少。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提出了一种海底低渗漏气液流体渗漏速率原位观测系统及分析方法，结合流体输运化学测量与体积排空，实现对海底气、液流体的低渗漏通量的观测及原位取样。
本发明的技术方案是：一种海底低渗漏气液流体渗漏速率原位观测系统，包括气液分离机构，其中，还包括：
渗漏流体收集室；
气体储存箱，盛装有第二示踪剂溶液，与气液分离机构之间通过气流管路连接，气流管路上设有电磁阀；
两组样品管卷，分别通过渗透泵与示踪剂箱连接；
示踪剂箱，内部设有盛装第一示踪剂溶液的柔性示踪剂袋；
水流管道，分别与气液分离机构、气体储存箱、样品管卷和柔性示踪剂袋连接。
本发明中，所述气液分离机构和气体储存箱设置在渗漏流体收集室的顶部，渗漏流体收集室的顶部设有出口，出口与气液分离机构之间连接；
气液分离机构内设有液位传感器，液位传感器的上端和下端分别设有第一探头和第二探头，水流管道的一端设置在气液分离机构内。
水流管道的底端设置在气液分离机构内，水流管道的另一端呈开口状；
当渗漏液体在海底表层由下向上流动时，渗漏液体从水流管道的底端流入；
当渗漏液体在海底表层由上向下流动时，渗漏液体从水流管道的开口端流入；
第一样品管卷设置在靠近水流管道底端的一侧，第二样品管卷设置在靠近水流管道的开口端的一侧。
示踪剂箱包括示踪剂箱体和位于示踪剂箱体内的柔性示踪剂袋，示踪剂箱体且柔性示踪剂袋的外侧盛装有过饱和NaCl溶液。
两组样品管卷内均盛装有去离子水；
样品管卷的液体出口通过渗透泵与示踪剂箱体连接，样品管卷的液体入口与水流管道连接；
渗透泵包括渗透膜和位于渗透膜两侧渗透泵体，在示踪剂箱体和样品管卷内溶液的浓度压差作用下，启动渗透泵动作。
本发明还包括一种利用上述海底低渗漏气液流体渗漏速率原位观测系统来分析气液流体渗漏速率的方法，包括以下步骤：
S1、将该系统放置于指定区域的海底沉积物表面，海底渗漏流体进入该系统内，同时气体储存箱中的第一示踪剂溶液和柔性示踪剂袋中的第二示踪剂溶液注入该系统中；
S2、回收该系统，将样品管卷分割成数节，对各节样品管卷中的流体分别进行测量，流体在各节样品管卷内按照时间序列连续分布，通过样品管卷中示踪剂的分布、及浓度含量，确定渗漏流体的流动方向和速率。
步骤S1包括以下步骤：
S1.1、将该系统放置在海底沉积物表面，海底渗漏流体进入流体收集室内，并通过出口进入气液分离机构内；
在气体的压力作用下，气液分离机构中液体不断流入水流管道内，当液体的液面下降至第二探头处时，气液分离机构和气体储存箱之间的气流管路上的电磁阀打开，气液分离机构内的气体瞬间进入气体储存箱内，气体储存箱内的第二示踪剂溶液被注入水流管道内；
S1.2、样品管卷内的溶液和示踪剂箱内的溶液之间存在浓度压差，渗透泵动作，将样品管卷中的液体抽取至示踪剂箱内，挤压示踪剂箱内的柔性示踪剂袋，柔性示踪剂袋中的第一示踪剂溶液被挤压注入水流管道内，同时在渗透泵的驱动作用下，水流管道的液体也不断补入样品管卷中，形成示踪剂注入与样品回收的连续过程。
步骤S2中，分析各节样品管卷中示踪剂在样品中的浓度和流体中的离子浓度，根据示踪剂或流体在样品管卷中的分布模式，得到四种不同的流体渗流方向、以及总流体通量和渗透泵流量的大小关系：
当第一样品管卷内只有第一示踪剂，且第二样品管中为流体与第一示踪剂的混合物时，泄漏液体向下渗流，且总流体通量q小于与第二样品管卷连接的第二渗透泵的流量P2；
当第一样品管卷中为流体与第一示踪剂的混合物，且第二样品管卷中只有流体时，渗漏液体向下渗流，且总流体通量q大于第二渗透泵的流量P2；
当第一样品管卷中为流体、第一示踪剂与第二示踪剂的混合物，且第二样品管卷中只有第一示踪剂时，渗漏液体向上渗流，且总流体通量q小于与第一样品管卷连接的第一渗透泵的流量P1；
当第一样品管卷中只为流体和第二示踪剂的混合物，且第二样品管卷中为流体、第一示踪剂和第二示踪剂的混合物时，渗漏液体向上渗漏，且总流体通量q大于第一渗透泵的流量P1。
当渗漏液体从下向上渗流、且q<P1时，
，
其中，表示第二样品管卷中第一示踪剂浓度的比值，此时；表示第一样
品管卷中第一示踪剂浓度的比值；，为样品管卷中示踪剂化学品的浓度，为观测实验前示踪剂化学品的浓度；Q表示总流体速率；A表示渗漏流体收集室的底面
积；
，
，
其中，表示第一样品管卷中第二示踪剂浓度的比值，表示渗漏气体通量，
表示渗漏气体速率，表示渗漏液体速率；
渗漏液体从下向上渗流且q>P1时，
，
其中，；
，
。
渗漏液体从上向下渗流时，渗漏液体中不存在气体，当q<P2时，
，
此时，；
当渗漏液体从上向下渗流且q>P2时，
，
此时，。
本发明的有益效果是：
本申请结合流体输运化学测量与体积排空，提出了一种海底气液渗漏通量原位监测系统以及基于该系统的分析方法，用于观测海底气、液流体的低渗漏通量；
通过示踪剂的释放与抽取回收，并将回收的示踪剂保存在样品管卷中，在实验室分析样品管卷中示踪剂的分布模式，以便确定流量的序列记录，并且能够分别测量出渗流中的液体及气体的通量速率。
附图说明
图1是本发明中监测采集系统的主视结构示意图；
图2是本发明中监测采集系统的爆炸结构示意图；
图3是本发明中示踪剂箱和渗透泵的部分剖视结构示意图；
图4是本发明中监测采集系统的工作原理示意图；
图5是气液分离系统的工作原理示意图；
图6是流体从下向上渗漏且q<P1时，液体及示踪剂在样品管卷中的分布情况示意图；
图7是流体从下向上渗漏且q>P1时，液体及示踪剂在样品管卷中的分布情况示意图。
图中：1流体收集室；2气体储存箱；3立柱框架；4试剂箱；5盖板；6吊环；7水流管道；8气液分离系统；9第一样品管卷；10示踪剂箱；11渗透泵；12第二样品管卷；13柔性示踪剂袋；14示踪剂箱体；15第二渗透泵；16渗透泵体；17渗透膜；18宝塔接头；19第一探头；20液位传感器；21第二探头；22电磁阀。
具体实施方式
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
如图1至图2所示，本发明所述的海底低渗漏气液流体渗漏速率原位观测系统包括渗漏流体收集室1、气体储存箱2、气液分离机构8、示踪剂箱10和样品管卷。本实施例中，示踪剂箱10的对称两外侧分别设有一个样品管卷，包括样品管卷9和样品管卷12。
渗漏流体收集室1位于整个系统的底部，气体储存箱2和气液分离机构8设置在渗漏流体收集室1的顶部表面。渗漏流体收集室1的上方固定有立柱框架3，示踪剂箱10和两样品管卷安装在立柱框架3上部的水平安装面上。立柱框架3的顶端固定连接有盖板5，盖板6上设有吊环6。通过设置盖板5，既可以对示踪剂箱和样品管卷起到了保护作用，同时通过吊环6，可以将该系统投放至指定的海底区域。
如图2、图4和图5所示，气液分离机构8和气体储存箱2之间通过气流管道连接。同时，气液分离机构8、气体储存箱2、样品管卷9、样品管卷12和示踪剂箱10分别与水流管道7连通。
本实施例中，水流管道7的底端位于气液分离机构8内，水流管道7的另一端呈开口状。示踪剂箱10的液体出口与水流管道7连接，样品管卷9、样品管卷12的液体进口与水流管道7连接。
本申请中，渗漏气体只能从下向上流动。而渗漏液体既可以从下向上流动，也可以从上向下流动。当渗漏液体在海底表层从从下向上流动时，此时渗漏液体和渗漏气体的流动方向相同，因此渗漏液体和渗漏气体之间的流动轨迹相同。当渗漏液体在海底表层从从上向下流动时，渗漏液体从水流管道7的开口端流入，此时渗漏液体和渗漏气体的流动方向相反。
本实施例以渗漏液体从上向下流动为例，对该装置的结构进行具体的描述。此时第一样品管卷9设置在靠近水流管道底端的一侧，第二样品管卷设置在靠近水流管道的开口端的一侧。
渗漏流体收集室1的底部呈开口状，其侧面和顶部均设有封闭的挡板。从海底渗漏出的流体进入渗漏流体收集室1内后，气体分布于渗漏流体收集室1的上部。渗漏流体收集室1的顶部表面设有出口，气液分离机构8与出口之间通过连接管路连接，也就是说，连接管路的一端与出口连接，连接管路的另一端伸入气液分离机构8内。因此从渗漏流体收集室1顶部出口流出的渗漏气体直接流入气液分离机构8内。
渗漏液体从上向下流动过程中，渗漏液体从水流管道7的开口端流入，并沿着水流管道7依次流入气液分离机构8内，并沿着气液分离机构与出口之间的连接管路流入至海底沉积物表面。
气液分离机构8包括分离箱体和位于分离箱体内的液位传感器20。本实施例中，连接管路的一端插入分离箱体内，同时水流管道7的一端也插入分离箱体内，且在分离箱体内，水流管道7的端部位置低于连接管路的端部位置。分离箱体内盛装有液体。分离箱体的顶部与气体储存箱2之间连接有气流管道，气流管道上设有电磁阀22。
渗漏气体的气泡进入分离箱体后，随着气泡的不断进入，在气体的压力作用下，分离箱体内的液体被不断压入水流管道7内，从而使气液分离机构8内的液面不断下降。
液位传感器20上设有第一探头19和第二探头21，第一探头19位于第二探头21的上方，第一探头19和第二探头21用于感应分离箱体内的液位情况。当气液分离机构8内的液面下降至第二探头21处时，电磁阀22动作并打开，此时分离箱体内收起的气体瞬间通过气流管道流入气体储存箱2内。
气体储存箱2内盛装有第二示踪剂溶液。气体储存箱2的下部通过连通管路与水流通道7连接。当气体瞬间进入气体储存箱2内后，在气体的压力作用下，气体储存箱2内与进入气体等体积的第二示踪剂溶液通过连通管路流入水流通道7内。
如图4和图5所示，示踪剂箱10包括示踪剂箱体14和为示踪剂箱体14内的柔性示踪剂袋13，示踪剂箱体14内盛装有过饱和NaCl溶液。柔性示踪剂袋13内盛装有第一示踪剂溶液，柔性示踪剂袋13的液体出口与水流管道7连接。
样品管卷内盛装有去离子水，样品管卷通过渗透泵与示踪剂箱10连接。本实施例中，第一样品管卷9的液体出口分别通过第一渗透泵11与示踪剂箱体14连接，第二样品管卷12的液体出口分别通过第二渗透泵15与示踪剂箱体14连接，第一样品管卷9和第二样品管卷12的液体入口分别与水流管道7连接。
如图3所示，渗透泵包括单向渗透膜17和位于渗透膜两侧的渗透泵体16。由于示踪剂箱体14内的过饱和NaCl溶液和样品管卷中的去离子水之间存在自然渗透压差，去离子水主动地通过渗透膜17扩散至过饱和NaCl溶液中，形成低流量的渗透泵。示踪剂箱体14中的过饱和NaCl溶液被稀释，导致NaCl溶液体积增大，挤压示踪剂箱体14内的柔性示踪剂袋13，使柔性示踪剂袋13内与渗漏液体密度相近但成分不同的第一示踪剂溶液被挤压出来，并以恒定的速率注入水流管道7中，与水流管道7中水流相混合。
在此过程中，由于第一样品管卷9和第二样品管卷12内的去离子水注入到示踪剂箱体14内，第一样品管卷9和第二样品管卷12内的去离子水减少。在渗透泵体16的作用下，水流管道7内的液体被吸入并保存在第一样品管卷9和第二样品管卷12内。第一样品管卷9和第二样品管卷12的管径较小，在小直径管道中、且低流速下，较短的径向范围内，液体的流动倾向于保持管内的塞流，实现了流体在样品管卷内按时序分布。
渗漏液体从下向上流动过程中，渗漏液体随渗漏气体从渗漏流体收集室1顶部的出口流出，并沿着连接管路流入气液分离机构8内，并通过水流管道7的底端进入水流管道7内。
本实施例中，第一示踪剂可以采用Rbcl溶液，第二示踪剂可以采用MnCl2溶液。
本发明还包括一种利用上述海底低渗漏气液流体渗漏速率原位观测系统对气液流体通量进行分析的方法，该方法包括以下步骤。
第一步，科考船将该采集系统运载至待测海区，通过缆绳连接吊环6，将设备布放到海底沉积物表面。从海底渗漏出的液体及气泡进入装置底部的流体收集室1内，渗漏气体分布于流体收集室1的上部，并通过出口进入气液分离系统8内。
随着渗漏气体的不断进入，气液分离系统8中的水面不断下降，当液面下降至第二探头21时，系统控制电磁阀22打开，气液分离系统8内收集到的气体瞬间流入气体储存箱2，并将气体储存箱2中等体积的第二示踪剂溶液注入水流管道7中，实现气液流体的分离。
此时基于溶液浓度差驱动的渗透泵动作，第一样品管卷9和第二样品管卷12中的去离子水进入示踪剂箱10内，挤压柔性示踪剂袋，将柔性示踪剂袋中的第一示踪剂溶液挤压注入水流管道7中，两种示踪剂溶液与渗漏液体在管道内充分混合。与此同时，在渗透泵的作用下，将水流管道中的渗漏液体或者带有示踪剂的渗漏液体抽入样品管卷中，从而将样品保存到样品管卷9和样品管卷12中，通过渗透泵的驱动，形成示踪剂注入与样品回收的连续过程。
第二步，完成原位观测后回收系统，根据流体通量仪工作原理，通过两个样品管卷中示踪剂的分布模式及浓度，来确定渗漏液体的流动方向和速率。
在仪器回收后，割开样品管卷，把样品管卷中的流体分成每个体积为1．0～4．0cm3的样品，对各节样品管卷中的流体分别进行测量。由于流体在样品管卷内按照时间序列连续的分布，因此通过反推出在一定时间段内，海底渗漏流体在不同时间的渗漏通量。
样品进行二次抽样后，用电感耦合等离子体分析管中示踪剂在样品中的浓度和流体中主要离子浓度（Na、Mg、Ca、K、S、Sr、B、Li）。在上述分析过程中，既可以得到示踪剂的浓度，也可以对渗漏流体进行取样、以及成分的分析。
下表是根据示踪剂或流体在样品管卷中的分布模式，得到四种不同的流体渗漏方向、总流通通量和渗透泵流量的大小关系。
表1 液体分布模式与流体渗流的关系
，
上表中，q表示总流体通量，P1表示与第一样品管卷连接的第一渗透泵的流量，P2表示与第二样品管卷连接的第二渗透泵的流量。
通过分析示踪剂在样品中的浓度分布，反演得到渗漏通量及渗漏速率。本实施例中，以从下向上渗漏的流体为例，对流体的渗漏通量及渗漏速率进行计算。
当根据第一样品管卷和第二样品管卷中的液体分布模式，得到流体从下向上渗漏且q<P1时，液体及示踪剂在样品管卷中的分布情况如图6所示，对应的计算公式如下：
，
其中，表示第二样品管卷中第一示踪剂浓度的比值，表示第一样品管卷中第
一示踪剂浓度的比值，，为样品管卷中示踪剂化学品的浓度，为观测
实验前示踪剂化学品的浓度。根据表1可知，当向上渗流且q<P1时，第二样品管卷中只有第
一示踪剂，因此。q表示总流体通量，Q表示总流体速率。
，
，
其中，表示第一样品管卷中第二示踪剂浓度的比值，表示渗漏气体通量，
表示渗漏气体速率，表示渗漏液体速率，A表示渗漏流体收集室的底面积。
当根据第一样品管卷和第二样品管卷中的液体分布模式，得到流体从下向上渗漏且q>P1时，液体及示踪剂在样品管卷中的分布情况如图7所示，对应的计算公式如下：
，
根据表1可知，当向上渗流且q>P1时，第一样品管卷中没有第一示踪剂，因此。
，
，
当渗漏液体从下向上渗漏时，当q<P1和q>P1时，分别采用不同的算法得到总流体速率、渗漏气体速率、渗漏液体速率。
当渗漏液体从上向下渗漏时，向下渗流时渗漏流体中不存在气体。当q<P2时，对应的计算公式如下：
，
此时，。
当q>P2时，对应的计算公式如下：
，
此时，。
以上对本发明所提供的海底低渗漏气液流体渗漏速率原位观测系统及分析方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种海底低渗漏气液流体渗漏速率原位观测系统，包括气液分离机构，其特征在于，还包括：
渗漏流体收集室；
气体储存箱，盛装有第二示踪剂溶液，与气液分离机构之间通过气流管路连接，气流管路上设有电磁阀；
两组样品管卷，分别通过渗透泵与示踪剂箱连接；
示踪剂箱，内部设有盛装第一示踪剂溶液的柔性示踪剂袋；
水流管道，分别与气液分离机构、气体储存箱、样品管卷和柔性示踪剂袋连接。
2.根据权利要求1所述的海底低渗漏气液流体渗漏速率原位观测系统，其特征在于，
所述气液分离机构和气体储存箱设置在渗漏流体收集室的顶部，渗漏流体收集室的顶部设有出口，出口与气液分离机构之间连接；
气液分离机构内设有液位传感器，液位传感器的上端和下端分别设有第一探头和第二探头，水流管道的一端设置在气液分离机构内。
3.根据权利要求1所述的海底低渗漏气液流体渗漏速率原位观测系统，其特征在于，
水流管道的底端设置在气液分离机构内，水流管道的另一端呈开口状；
当渗漏液体在海底表层从下向上流动时，渗漏液体从水流管道的底端流入；
当渗漏液体在海底表层从从上向下流动时，渗漏液体从水流管道的开口端流入；
第一样品管卷设置在靠近水流管道底端的一侧，第二样品管卷设置在靠近水流管道的开口端的一侧。
4.根据权利要求1所述的海底低渗漏气液流体渗漏速率原位观测系统，其特征在于，
示踪剂箱包括示踪剂箱体和位于示踪剂箱体内的柔性示踪剂袋，示踪剂箱体且柔性示踪剂袋的外侧盛装有过饱和NaCl溶液。
5.根据权利要求1所述的海底低渗漏气液流体渗漏速率原位观测系统，其特征在于，
两组样品管卷内均盛装有去离子水；
样品管卷的液体出口通过渗透泵与示踪剂箱体连接，样品管卷的液体入口与水流管道连接；
渗透泵包括渗透膜和位于渗透膜两侧渗透泵体，在示踪剂箱体和样品管卷内溶液的浓度压差作用下，启动渗透泵动作。
6.一种海底低渗漏气液流体渗漏速率原位观测分析方法，利用权利要求1-5任一所述海底低渗漏气液流体渗漏速率原位观测系统，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将该系统放置于指定区域的海底沉积物表面，海底渗漏流体进入该系统内，同时气体储存箱中的第一示踪剂溶液和柔性示踪剂袋中的第二示踪剂溶液注入该系统中；
S2、回收该系统，将样品管卷分割成数节，对各节样品管卷中的流体分别进行测量，流体在各节样品管卷内按照时间序列连续分布，通过样品管卷中示踪剂的分布、及浓度含量，确定渗漏流体的流动方向和速率。
7.根据权利要求6所述的海底低渗漏气液流体渗漏速率原位观测分析方法，其特征在于，步骤S1包括以下步骤：
S1.1、将该系统放置在海底沉积物表面，海底渗漏流体进入流体收集室内，并通过出口进入气液分离机构内；
在气体的压力作用下，气液分离机构中的液体不断流入水流管道内，当液体的液面下降至第二探头处时，气液分离机构和气体储存箱之间的气流管路上的电磁阀打开，气液分离机构内的气体瞬间进入气体储存箱内，气体储存箱内的第二示踪剂溶液被注入水流管道内；
S1.2、样品管卷内的溶液和示踪剂箱内的溶液之间存在浓度压差，渗透泵动作，将样品管卷中的液体抽取至示踪剂箱内，挤压示踪剂箱内的柔性示踪剂袋，柔性示踪剂袋中的第一示踪剂溶液被挤压注入水流管道内，同时在渗透泵的驱动作用下，水流管道的液体不断补入样品管卷中，形成示踪剂注入与样品回收的连续过程。
8.根据权利要求6所述的海底低渗漏气液流体渗漏速率原位观测分析方法，其特征在于，
步骤S2中，分析各节样品管卷中示踪剂在样品中的浓度和流体中的离子浓度，根据示踪剂或流体在样品管卷中的分布模式，得到四种不同的流体渗流方向、以及总流体通量和渗透泵流量的大小关系：
当第一样品管卷内只有第一示踪剂，且第二样品管中为流体与第一示踪剂的混合物时，泄漏液体向下渗流，且总流体通量q小于与第二样品管卷连接的第二渗透泵的流量P2；
当第一样品管卷中为流体与第一示踪剂的混合物，且第二样品管卷中只有流体时，渗漏液体向下渗流，且总流体通量q大于第二渗透泵的流量P2；
当第一样品管卷中为流体、第一示踪剂和第二示踪剂的混合物，且第二样品管卷中只有第一示踪剂时，渗漏液体向上渗流，且总流体通量q小于与第一样品管卷连接的第一渗透泵的流量P1；
当第一样品管卷中为流体和第二示踪剂的混合物，且第二样品管卷中为流体、第一示踪剂和第二示踪剂的混合物时，渗漏液体向上渗漏，且总流体通量q大于第一渗透泵的流量P1。
9.根据权利要求8所述的海底低渗漏气液流体渗漏速率原位观测分析方法，其特征在于，当渗漏液体从下向上渗流、且q<P1时，
,
其中，表示第二样品管卷中第一示踪剂浓度的比值，此时/>；/>表示第一样品管卷中第一示踪剂浓度的比值；/>，/>为样品管卷中示踪剂化学品的浓度，/>为观测实验前示踪剂化学品的浓度；Q表示总流体速率；A表示渗漏流体收集室的底面积；
，
,
其中，表示第一样品管卷中第二示踪剂浓度的比值，/>表示渗漏气体通量，/>表示渗漏气体速率，/>表示渗漏液体速率；
渗漏液体从下向上渗流且q>P1时，
,
其中，；
，
。
10.根据权利要求8所述的海底低渗漏气液流体渗漏速率原位观测分析方法，其特征在于，
渗漏液体从上向下渗流时，渗漏液体中不存在气体，当q<P2时，
,
此时，；
当渗漏液体从上向下渗流且q>P2时，
,
此时，。
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