CN117211739B - 一种海洋天然气水合物原位种植装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及天然气水合物采集领域，特别是一种海洋天然气水合物原位种植装置。包括固气采集桶；从内至外依次固定设置在固气采集桶外侧的气体释放环、浮力储存壳、阻隔防御环；动力漂浮组件，包括设置在气体释放环内的密封释放仓、设置在浮力储存壳内的浮力气囊、以及连接密封释放仓和浮力气囊的引气管；动力提拉机构，与阻隔防御环连接，带动阻隔防御环向下运动。为固气采集桶的顺利上浮提供足够的浮力，实现了固定采集桶的顺利上浮和固气采集桶的顺利回收，提高采集效率。

Description

一种海洋天然气水合物原位种植装置

技术领域

本发明涉及天然气水合物采集领域，特别是一种海洋天然气水合物原位种植装置。

背景技术

天然气水合物是自然产出的、由甲烷为主的烃类气体和水分子构成的结晶态化合物，通常呈冰雪状，化学上属于“笼形包含物”，通常生成和赋存于低温（0-10℃）高压（≧10MPa）环境下。自然产出的天然气水合物中，甲烷含量通常占到80-99.9％，是一种高效、清洁的能源资源，被各国视为继页岩气、煤层气、致密气之后未来最有希望的石油天然气接替能源。

海洋天然气水合物资源量约占全球总资源量的99%，是天然气水合物勘探开发的主战场。根据海洋水合物在海底或沉积物内的赋存位置和实际状态，在实际应用中习惯将天然气水合物划分为两个大类：主要埋藏于中、深层沉积物的天然气水合物、以及出露于海底或浅层沉积物内的天然气水合物。前者一般称为“中深层天然气水合物”，后者称为“浅表层天然气水合物”。其中，浅表层天然气水合物形成于低温、高压、高甲烷通量条件，通常分布于海底之上或海底之下100 m以浅（可出露海底），主要是由渗漏系统形成的天然气水合物矿藏，具有分布集中、埋藏浅、饱和度高（40–100%）、易开采等特点。

目前，已有的海洋天然气水合物的开发方法的基本原理是改变天然气水合物稳定热动力学条件，打破天然气水合物的相平衡，从而释放出被笼形包含物捕获的天然气并予以收集。现有的开发技术主要包括：降压法、热激法、注剂法、二氧化碳置换法、以及固态流化法等。前四种技术主要针对中深层扩散型天然气水合物，并已经在世界各地进行了试开采；固态硫化法既能针对中深层扩散型水合物，也可针对海底或浅部沉积物内的浅表层天然气水合物，但该方法需要在海底直接开掘，容易引发一系列环境风险。因此，到目前为止，针对海底浅表层水合物的技术并不成熟，除了技术本身之外，关键的问题就是如何避免海底环境风险。

公告号为“CN110644952B”、名称为“海域天然气水合物的原位种植和采集系统及其方法”的专利文献，公开了一种针对海底浅表层天然气水合物采集开发的技术，它可以在浅表层水合物发育区通过扩孔导流，加装固气采集装置后在原位快速形成天然气水合物，然后进行回收采集。其技术体系包括工程船或钻井平台、钻井装置和吊装系统；冷泉集气种植单元，包括固气采集装置和扩孔导流系统；海底工程辅助单元，包括通过爬行车脐带缆连接工程船和钻井平台的工程机器人。

上述专利中通过固气采集装置对天然气水合物进行收集，当固气采集装置内部收集完成后，需要依靠固气采集装置自生的浮力向上浮起，由于固气采集装置内部装满天然气水合物，从而导致其本身浮力较差，从而影响其快速自浮到海面，在有较强洋流干扰的情况下，可能会较大幅度偏移目标工程船或工程平台，导致回收存在困难。为此我们提供一种海洋天然气水合物的原位种植装置，用于解决固气采集装置浮力不足从而影响采集效率问题。

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，提出了一种海洋天然气水合物原位种植装置，为固气采集桶的顺利上浮提供足够的浮力，实现了固定采集桶的顺利上浮和固气采集桶的顺利回收，提高采集效率。

本发明的技术方案是：一种海洋天然气水合物原位种植装置，包括固气采集桶，其中，还包括：

从内至外依次固定设置在固气采集桶外侧的气体释放环、浮力储存壳、阻隔防御环；

动力漂浮组件，包括设置在气体释放环内的密封释放仓、设置在浮力储存壳内的浮力气囊、以及连接密封释放仓和浮力气囊的引气管；

动力提拉机构，与阻隔防御环连接，带动阻隔防御环向下运动。

本发明中，所述动力漂浮组件还包括：

密封推气活塞，滑动设置在气体释放环的环形腔体内，密封推气活塞与气体释放环的顶部内壁之间形成密封释放仓，密封推气活塞的底部表面与气体释放环的底部表面之间连接有辅助弹簧。

所述动力提拉机构包括：

矩形辅助块，与阻隔防御环的下部固定连接；

矩形引导块，与矩形辅助块的底部表面固定连接；

第一矩形定连块， 滑动设置在阻隔防御环底部表面的凹槽内，通过释放单元与阻隔防御环连接；

环形牵引块，滑动设置在气体释放环的环形腔体内；

液压缸，输出端与环形牵引块的底部表面固定连接；

第一牵引钢丝绳，其一端与第一矩形定连块的底部表面固定连接，另一端与环形牵引块的底部表面固定连接。

所述密封推气活塞的底部固定有U形引导座，U形引导座与矩形引导块之间滑动连接。

所述矩形引导块的下端滑动设置在矩形引导套筒内，矩形引导套筒固定在浮力储存壳内，矩形引导块的底部与浮力储存壳之间通过动力弹簧连接。

所述释放单元包括：

锁紧柱，滑动设置在矩形辅助块内，其一端插入第一矩形定连块内，另一端固定连接有第一防护套，且该端与矩形辅助块之间通过压紧弹簧连接；

引向释放柱，呈半圆柱状，其固定在第一防护套的端部，内部设有引向斜槽，引向斜槽的纵截面呈上小下大的梯形；

辅助推导柱，其顶端滚动连接有引向导轮，引向导轮位于引向斜槽的正下方，辅助推导柱通过矩形固定座与浮力储存壳固定连接。

该装置还包括插接锁紧件，插接锁紧件包括：

L形定连座，固定在矩形引导套筒的上端；

插接柱，通过释放弹簧与L形定连座朝向矩形引导块的侧面连接，对应的在矩形引导块的侧面处设有插接孔，当矩形引导块向下运动至第一矩形定连块与阻隔防御环脱离时，插接柱滑动插入插接孔内。

所述插接柱通过第二牵引钢丝绳与位于浮力储存壳下方的解锁拉扯环连接。

所述插接柱的底部表面与L形定连座之间设有引导防偏组件；

引导防偏组件包括：

定向辅助槽，设置在L形定连座的水平表面；

引流槽，设置在L形定连座的水平表面且靠近矩形引导套筒的一端，与定向辅助槽连通；

T形辅助块，其上端与插接柱的底部表面固定连接，下端通过滚轮与定向辅助槽的槽壁贴合。

本发明的有益效果是：

（1）通过设置动力漂浮组件，当锁紧柱与第一矩形定连块分离后，环形牵引块贴合到密封推气活塞的底端，液压缸输出端继续向上移动，从而推动密封推气活塞在密封释放仓内部进行滑动，将密封释放仓内部的气体通过引气管推入到浮力气囊内部，浮力气囊膨胀形成漂浮圈，为固气采集桶向上浮动提供浮力，进而使得固气采集桶能够稳定的漂浮到海面；

（2）通过设置动力提拉机构与释放单元，液压缸输出端驱动环形牵引块拉动第一牵钢丝绳一端向上移动，从而牵引第一矩形定连块带动阻隔防御环向下移动，当阻隔防御环不再对动力飘浮组件进行保护时，通过释放单元解除第一牵钢丝绳与阻隔防御环之间的连接，此时阻隔防御环仍然与浮力储存壳连接，对阻隔防御环起到了保护作用；

（3）通过设置插接锁紧件，当阻隔防御环下降至不能对动力漂浮组件其保护作用时，此时插接柱插入矩形引导块的插接孔内，对矩形引导块和阻隔防御环起到了限位作用，对其位置进行了固定，便于后期工作人员对浮力气囊进行收纳整理；

（4）通过设置引导防偏组件，为插接柱的移动提供精准的导向，避免插接柱移动时发生偏移。

综上所述，通过该装置中各部件之间的相互配合动作，为整个装置提供足够的上浮力，使整个固气采集桶能够顺利上浮，实现了对固气采集桶的回收。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为浮力储存壳的剖视结构示意图；

图3为气体释放环的剖视结构图；

图4为图3中的A处局部放大图；

图5为动力提拉机构的局部结构示意图；

图6为释放单元的局部结构示意图；

图7为插接锁紧件的局部结构示意图；

图8为L形定连座的剖视结构图；

图9为T形辅助块的结构示意图。

图中：1、固气采集桶；2、吊环；3、北斗定位器；401、气体释放环；402、阻隔防御环；403、矩形引导套筒；404、第一牵引导轮；405、第一引导座；406、第一牵引钢丝绳；407、矩形引导块；408、浮力储存壳；409、引气管；410、解锁拉扯环；411、矩形辅助块；412、浮力气囊；413、密封释放仓；414、密封推气活塞；415、U形引导座；416、环形牵引块；417、辅助弹簧；418、液压缸；419、第二引导座；420、第二牵引导轮；421、第二牵引钢丝绳；422、长条块；423、第一矩形定连块；424、锁紧柱；425、连接柱；426、引向释放柱；427、T形块；428、辅助推导柱；429、矩形固定座；430、L形定连座；431、插接柱；432、插接孔；433、第一防护套；434、第三引导座；435、压紧弹簧；436、引向斜槽；437、动力弹簧；438、引向导轮；439、第三牵引导轮；440、第二防护套；441、释放弹簧；442、T形辅助块；443、引流槽；444、定向辅助槽；445、第一防偏轮；446、斜板；447、第二防偏轮；448、第三防偏轮；449、第二矩形定连块；450、连接套筒。

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和图2所示，本发明所述的一种海洋天然气水合物原位种植装置包括固气采集桶1，固气采集桶1的顶端固定有吊环2和北斗定位器3。通过吊环2，可以利用吊车等将该装置投放在海水中的指定区域，或者实现该装置的回收。通过北斗定位器3，可以实现该装置的实时定位。

固气采集桶1的环形外壁与气体释放环401固定连接。气体释放环401的环形外壁与浮力储存壳408固定连接。浮力储存壳408和气体释放环401内设有动力漂浮组件。浮力储存壳408的环形外壁处设有阻隔防御环402，阻隔防御环402对动力漂浮组件起到了保护作用。

阻隔防御环402与动力提拉机构连接，在动力提拉机构的带动下，能够带动阻隔防御环402向下运动。当阻隔防御环402向下运动过程中，阻隔防御环402不再位于浮力储存壳408的环形外壁处，此时无法再对动力漂浮组件起到保护作用。

浮力储存壳408的下部还设有插接锁紧件。当阻隔防御环402向下运动至一定位置处时，通过插接锁紧件对阻隔防御环402的位置进行限位，阻挡阻隔防御环402继续向下运动。

通过动力提拉机构解除对动力飘浮组件的保护后，通过动力漂浮组件对固气采集桶1提供浮力，使固气采集桶1在海水中逐渐浮起，并能够稳定的漂浮到海面。

如图3至图5所示，动力提拉机构包括固定在气体释放环401内腔的液压缸418、以及与浮力储存壳408连接的释放单元。液压缸418的缸体与气体释放环401的底板固定连接，液压缸418的输出端与环形牵引块416。环形牵引块416滑动设置在气体释放环401的环形腔体内，因此环形牵引块416为水平设置的环形板。

阻隔防御环402的底部设有凹槽，第一矩形定位块423滑动设置在该凹槽内，初始状态下，阻隔防御环402通过释放单元与第一矩形定位块423连接。

气体释放环401的底部固定连接有第二引导座419，第二引导座419的内侧表面与第二牵引导轮420转动连接。浮力储存壳408的底部固定连接有第一引导座405，第一引导座405的内侧表面与第一牵引导轮404转动连接。

第一牵引钢丝绳406的一端与环形牵引块416的底部表面固定连接。第一牵引钢丝绳406的另一端与第一矩形定位块423的底部固定连接。同时，第一牵引钢丝绳406的内侧分别贴合在第一牵引导轮404与第二牵引导轮420的外壁。

阻隔防御环402的下部内侧与矩形辅助块411固定连接，矩形辅助块411的底端固定连接有矩形引导块407。浮力储存壳408内固定有矩形引导套筒403，矩形引导套筒403与矩形引导块407滑动连接。矩形引导套筒403上还设有用于固定矩形引导块407位置的插接锁紧件。

本实施例中，矩形引导块407的上端与矩形辅助块411固定连接，矩形引导块407的下端从矩形引导套筒403的顶端插入矩形引导套筒403内。矩形引导套筒403的底端与浮力储存壳408固定连接。

如图7所示，矩形引导块407的底端通过动力弹簧437与浮力储存壳408连接。通过动力弹簧437，可以实现矩形引导块407的复位。

如图4至图7所示，释放单元包括设置在矩形辅助块411内的锁紧柱424，和与浮力储存壳408固定连接的辅助推导柱428。初始状态下，锁紧柱424的一端插入第一矩形定位块423内，锁紧柱424的另一端与第一防护套433固定连接。通过锁紧柱424实现了阻隔防御环402和第一矩形定位块423之间的连接。当锁紧柱424脱离第一矩形定位块423时，第一矩形定位块423与阻隔防御环402之间失去连接关系，此时第一矩形定位块423和阻隔防御环402之间可以相互分离。

第一防护套433设置在锁紧柱424的端部外侧。锁紧柱424的该端与矩形辅助块411之间通过压紧弹簧435连接，通过压紧弹簧435可以实现锁紧柱424的自动复位。

第一防护套433的外侧端部设有半圆柱形的引向释放柱426。引向释放柱426的一端与第一防护套433固定连接，另一端固定有引向斜板，引向斜板和第一防护套433的端部之间形成引向斜槽436，引向斜槽436的纵截面为上窄下宽的梯形。

引向释放柱426的底部固定有倒T形块427。倒T形块427的顶端与引向释放柱426的底部表面固定连接，倒T形块427的底部两端分别通过连接柱425与长条块422固定连接。也就是说，倒T形块427的底部侧边、长条块422、以及两侧的连接柱425固定连接成一个长方形。通过该结构，既对引向释放柱426起到了支撑作用，同时对引向释放柱426的水平方向的往复运动起到了导向作用。

辅助推导柱428位于矩形辅助块411的下方。辅助推导柱428呈竖直方向设置，其顶端转动设有引向导轮438，其底端通过矩形固定座429与浮力储存壳408固定连接。本实施例中，矩形固定座429沿水平方向设置，其一端与辅助推导柱428的底端固定连接，另一端与浮力储存壳408固定连接。

引向导轮438位于引向斜槽436的正下方，且引向导轮438的直径小于引向斜槽436的水平方向的尺寸，因为当引向导轮438能够进入引向斜槽436内，并通过与引向斜槽436的接触，带动引向释放柱426和与引向释放柱固定连接的锁紧柱424沿水平方向运动。

当需要辅助固气采集桶1在海水中向上浮升时，先启动液压缸418，液压缸418的输出端驱动环形牵引块416向上运动，此时环形牵引块416拉动第一牵引钢丝绳406一端向上移动，从而牵引第一矩形定连块423和阻隔防御环402向下移动。当阻隔防御环402向下移动至不再对动力飘浮组件进行保护时，通过释放单元解除第一牵引钢丝绳406与阻隔防御环402之间的连接，可以有效的防止阻隔防御环402在海底不使用时不被破坏。

第一牵引钢丝绳406带动阻隔防御环402向下移动的同时，与阻隔防御环402固定连接的矩形辅助块411、以及与锁紧柱425固定连接的引向释放柱426也随之向下移动。当引向释放柱426内的引向斜槽436与辅助推导柱428顶端的引向导轮438接触时，在引向斜槽436的引导下，拨动引向释放柱426沿水平方向运动，从而拉动锁紧柱424向远离第一矩形定连块423的一侧运动。当锁紧柱424与第一矩形定连块423分离时，第一矩形定位块423在第一牵引钢丝绳406的拉动作用下，从阻隔防御环402底部表面的凹槽内落下，此时第一牵引钢丝绳406与阻隔防护环402之间没有连接关系。矩形引导块407在向下运动的过程中，始终沿矩形引导套筒403的内壁向下运动，同时矩形引导块407底部的动力弹簧437被压缩。

本实施例中，沿气体释放环401和浮力储存壳408的圆周方向间隔设置数个动力提拉机构。在数个动力提拉机构的共同作用下，能够带动阻隔防御环402向下运动，当阻隔防御环402向下运动至无法对动力漂浮组件继续起到保护作用时，通过释放单元实现阻隔防御环402和第一牵引钢丝绳406之间的分离，对阻隔防御环402起到了保护作用。

如图4、图5和图8所示，插接锁紧件包括插接柱431、第二防护套440和L形定连座430，L形定连座430与矩形引导套筒403的上部固定连接。本实施例中，L形定连座430包括水平板和竖向板，水平板的一端与矩形引导套筒403固定连接，水平板的另一端与竖向板的底部表面固定连接。

L形定连座430朝向矩形引导块407的一侧面固定有第二防护套440，第二防护套440的环形内侧设有连接套筒450，连接套筒450滑动设置在第二防护套440内。连接套筒的一端固定连接有插接柱431，插接柱431与L形定连座430之间通过释放弹簧441连接，释放弹簧441设置在连接套筒450内。释放弹簧441内处于被挤压状态，在释放弹簧441的弹力作用下，使插接柱431始终被抵接在矩形引导块407的外壁处第二防护套440对连接套筒450既起到了外侧保护的作用，同时对连接套筒450的往复移动起到了导向作用。

矩形引导块407朝向插接柱的一侧设有插接孔432，插接柱431的尺寸小于插接孔430的直径，因此插接孔430可以插入插接柱431内。当插接孔430插入插接柱431内时，可以对矩形引导块407起到限位作用。初始状态下，插接柱431抵在矩形引导块407的外表面，此时与插接柱431连接的释放弹簧441处于被压缩状态。

L形定连座430背向矩形引导套筒403的一侧面固定连接有第三引导座434，第三引导座434的内侧转动连接有第三牵引导轮439。第二牵引钢丝绳421的一端与插接柱431固定连接，第二牵引钢丝绳421的另一端贯穿浮力储存壳408，与设置在浮力储存壳408下方的解锁拉扯环410固定连接。第二牵引钢丝绳421贴合在第三牵引导轮439的外壁。插接柱431的底部表面与L形定连座430的之间设有引导防偏组件。

当锁紧柱424还未与第一矩形定连块423分离时，插接柱431始终抵在矩形引导块407的外侧表面。阻隔防御环402向下运动、直至阻隔防御环402与第一牵引钢丝绳406分离的同时，矩形引导块407上的插接孔432与插接柱431对齐，此时释放弹簧441中的弹力被释放，推动插接柱431进行复位，使插接柱431插入插接孔432内，通过插接柱431对矩形引导块407和阻隔防御环402的位置进行限位。

当工作人员需要将阻隔防御环402进行复位时，只需拉动解锁拉扯环410向下移动，通过第二牵引钢丝绳421对插接柱431进行拉扯，将插接柱431从插接孔432内拉出，在动力弹簧437内的弹力作用下，推动矩形引导块407、矩形辅助块411和阻隔防御环402向上运动并复位。

如图8和图9所示，引导防偏组件包括设置在L形定连座430底部表面的定向辅助槽444和引流槽443，定向辅助槽444和引流槽443之前相互连通，且引流槽443靠近矩形引导套筒403设置。插接柱431的底部表面固定有T形辅助块442，T形辅助块442的底端转动连接有第一防偏轮445，第一防偏轮445与定向辅助槽444的槽底贴合。

T形辅助块442的下部两侧对称设置有两个第二矩形定位块449，两第二矩形定位块449的顶部端面分别转动设有第二防偏轮447，两侧的第二防偏轮447之间呈对称设置。两第二矩形定位块449的侧面分别对称设有第三防偏轮448，两侧的第三防偏轮448之间呈对称设置，且两第三防偏轮448分别与定向辅助槽444的两侧槽壁贴合。T形辅助块442的下部且朝向引流槽443的一侧固定设有斜板446，斜板446位于定向辅助槽444内。

插接柱431移动的同时，带动T形辅助块442和第一防偏轮445在定向辅助槽444内，沿着定向辅助槽444的侧壁进行移动。通过第一防偏轮445、第二防偏轮447、第三防偏轮448，可以大大的减少插接柱431移动时与L形定连座430之间的摩擦力，同时为插接柱431的移动提供精准导向，避免插接柱431移动时发生偏移。

T形辅助块442移动的同时带动斜板446进行移动，通过斜板446可以将定向辅助槽444内部的污垢与杂质清理到引流槽443内部，并通过引流槽443排出到外界，以便于第一防偏轮445能够稳定的在定向辅助槽444内部移动。

动力漂浮组件包括设置在气体释放环401内的密封推气活塞414密封释放仓413和设置在浮力储存壳408内的浮力气囊412。初始状态下，阻隔防御环402位于浮力气囊412的外侧，对浮力气囊412起到了保护作用。

气体释放环401内设有环形腔体，密封推气活塞414沿气体释放环的环形腔体设置，因此密封推气活塞414为设置在气体释放环401内的水平的环形板，且密封推气活塞414与气体释放环401的内壁之间滑动连接，因此密封推气活塞414能够在气体释放环401内上下滑动。密封推气活塞414与气体释放环401的顶部内侧面之间形成密封释放仓413。

密封释放仓413和浮力气囊412之间通过引气管409连通。本实施例中，引气管409设置在浮力储存壳408的侧壁内，且沿浮力储存壳408的环形侧壁设有数个引气管409。

密封推气活塞414的底部表面与气体释放环401的底板之间连接有辅助弹簧417。本实施例中，沿密封推气活塞414的底部表面间隔设置数个辅助弹簧417。通过辅助弹簧417内的弹力，可以实现密封推气活塞414的自动复位。

密封推气活塞414的下方设有环形牵引块416，环形牵引块416上设有数个通孔，以便于辅助弹簧417穿过该通孔，并与气体释放环401的底板固定连接。

密封推气活塞414的底部表面固定有U形引导座415，U形引导座415与环形牵引块416之间滑动连接。本实施例中，U形引导座415的竖向两侧分别设有U形引导槽，对应的在环形牵引块416内设有导向槽，导向槽与U形引导槽之间呈滑动连接，从而实现了U形引导座415与环形牵引块416之间的滑动连接。

该装置的工作过程如下所述。通过固气采集装置1对天然气水合物进行收集，当固气采集装置内部的天然气水合物收集完成后，固气采集装置需要通过其自身的浮力升起。首先，动力提拉机构的液压缸418动作，通过环形牵引块416拉动第一牵引钢丝绳406，第一牵引钢丝绳406通过第一矩形定连块423带动阻隔防御环402向下运动。阻隔防御环402向下运动过程中，使气囊412逐渐暴露在海水环境中，直至阻隔防御环402完全脱离气囊412的外侧。

阻隔防御环402在第一牵引钢丝绳406的拉动作用下，继续向下运动，直至与其连接的引向释放柱426与引向导轮438接触，引向导轮438插入引向斜槽436内，通过引向导轮和引向斜槽之间的接触，带动与引向释放柱固定连接的锁紧柱424向内侧运动，当锁紧柱424的端部抽离第一矩形定位块423时，第一矩形定位块423与阻隔防御环402之间相互分离。

此时插接锁紧件的插接柱431恰好插入矩形引导块407的插接孔内，实现了对矩形引导块407和阻隔防御环402的限位，对矩形引导块407和阻隔防御环402的位置进行了固定。

液压缸418继续动作，并推动与其连接的环形牵引块416继续上升，直至环形牵引块416贴合于密封推气活塞414的底部表面。随着液压缸418的继续动作，密封推气活塞414也随时上升，从而将密封释放仓413内的空气通过引气管419不断注入浮力气囊412内，使浮力气囊412的体积逐渐变大，从而使整个装置所受浮力逐渐变大。浮力气囊412膨胀形成的漂浮圈为固气采集桶1提供了向上的浮力，进而使得固气采集桶1能够顺利且稳定的漂浮至海面。

以上对本发明所提供的一种海洋天然气水合物原位种植装置进行了详细介绍。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 (4)

1.一种海洋天然气水合物原位种植装置，包括固气采集桶，其特征在于：还包括：

从内至外依次固定设置在固气采集桶外侧的气体释放环、浮力储存壳、阻隔防御环；

动力漂浮组件，包括设置在气体释放环内的密封释放仓、设置在浮力储存壳内的浮力气囊、以及连接密封释放仓和浮力气囊的引气管；

动力提拉机构，与阻隔防御环连接，带动阻隔防御环向下运动；

所述动力漂浮组件还包括：

密封推气活塞，滑动设置在气体释放环的环形腔体内，密封推气活塞与气体释放环的顶部内壁之间形成密封释放仓，密封推气活塞的底部表面与气体释放环的底部表面之间连接有辅助弹簧；

所述动力提拉机构包括：

矩形辅助块，与阻隔防御环的下部固定连接；

矩形引导块，与矩形辅助块的底部表面固定连接；

第一矩形定连块，滑动设置在阻隔防御环底部表面的凹槽内，通过释放单元与阻隔防御环连接；

环形牵引块，滑动设置在气体释放环的环形腔体内；

液压缸，输出端与环形牵引块的底部表面固定连接；

第一牵引钢丝绳，其一端与第一矩形定连块的底部表面固定连接，另一端与环形牵引块的底部表面固定连接；

所述密封推气活塞的底部固定有U形引导座，U形引导座与矩形引导块之间滑动连接；

所述矩形引导块的下端滑动设置在矩形引导套筒内，矩形引导套筒固定在浮力储存壳内，矩形引导块的底部与浮力储存壳之间通过动力弹簧连接；

所述释放单元包括：

锁紧柱，滑动设置在矩形辅助块内，其一端插入第一矩形定连块内，另一端固定连接有第一防护套，且该端与矩形辅助块之间通过压紧弹簧连接；

引向释放柱，呈半圆柱状，其固定在第一防护套的端部，内部设有引向斜槽，引向斜槽的纵截面呈上小下大的梯形；

辅助推导柱，其顶端滚动连接有引向导轮，引向导轮位于引向斜槽的正下方，辅助推导柱通过矩形固定座与浮力储存壳固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种海洋天然气水合物原位种植装置，其特征在于，该装置还包括插接锁紧件，插接锁紧件包括：

L形定连座，固定在矩形引导套筒的上端；

插接柱，通过释放弹簧与L形定连座朝向矩形引导块的侧面连接，对应的在矩形引导块的侧面处设有插接孔，当矩形引导块向下运动至第一矩形定连块与阻隔防御环脱离时，插接柱滑动插入插接孔内。

3.根据权利要求2所述的一种海洋天然气水合物原位种植装置，其特征在于，

所述插接柱通过第二牵引钢丝绳与位于浮力储存壳下方的解锁拉扯环连接。

4.根据权利要求2所述的一种海洋天然气水合物原位种植装置，其特征在于，所述插接柱的底部表面与L形定连座之间设有引导防偏组件；

引导防偏组件包括：

定向辅助槽，设置在L形定连座的水平表面；

引流槽，设置在L形定连座的水平表面且靠近矩形引导套筒的一端，与定向辅助槽连通；

T形辅助块，其上端与插接柱的底部表面固定连接，下端通过滚轮与定向辅助槽的槽壁贴合。