CN117468878A - 深海天然气水合物低扰动取芯实验平台及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及深海天然气水合物低扰动取芯实验平台及其使用方法，包括天然气水合物生成系统、钻进系统和控制系统，天然气水合物生成系统包括气源、水浴控温系统、反应釜、增压系统和回压系统，反应釜设有进气口和出气口，反应釜外有水浴夹套；气源通过增压系统与反应釜的进气口连接；回压系统与反应釜的出气口连接，水浴控温系统与水浴夹套连接；钻进系统包括钻杆和驱动系统，钻杆上端与驱动系统连接，钻杆下端穿过伸进反应釜内；反应釜上布置有多个温度压力传感器，温度压力传感器与控制系统连接。本申请可实现深海天然气水合物室内生成和低扰取芯室内实验研究，为可燃冰资源的合理开发利用、防治地质灾害提供技术支撑。

Description

深海天然气水合物低扰动取芯实验平台及其使用方法

技术领域

本发明涉及取芯实验设备技术领域，尤其涉及深海天然气水合物低扰动取芯实验平台及其使用方法。

背景技术

天然气水合物具有资源密度高、储量大、清洁度高等特点，深海天然气水合物储量是煤炭、石油、天然气储量总和的两倍，被广泛认为是未来最具开发前景的清洁能源。

由于天然气水合物储存在地壳浅层，极不稳定，温度压力的微小变化可能会导致其分解。甲烷水合物的分解会引起全球气候变化，对生物、环境产生重大影响响。再者天然气水合物的分解还会造成海底滑坡、海啸等，所以，天气水合物又是潜在的地质灾害因素。由于在天然气水合物的取芯过程中由于取样设备与天然气水合物的相互作用，往往造成天然气水合物样品原始状态产生扰动，造成取芯失效。

发明内容

本申请为了解决上述技术问题提供深海天然气水合物低扰动取芯实验平台及其使用方法。

本申请通过下述技术方案实现：

深海天然气水合物低扰动取芯实验平台，包括天然气水合物生成系统、钻进系统和控制系统，天然气水合物生成系统包括存储用于生成水合物的气体的气源、水浴控温系统、反应釜、增压系统和回压系统，所述反应釜底部设有进气口，反应釜顶部设有出气口，反应釜外有水浴夹套；所述气源通过增压系统与反应釜的进气口连接；所述回压系统与反应釜的出气口连接，所述水浴控温系统与所述水浴夹套连接；

钻进系统包括钻杆和驱动系统，钻杆上端与驱动系统连接，钻杆下端穿过伸进反应釜内；

所述反应釜上布置有多个温度压力传感器，所述温度压力传感器与控制系统连接。

可选的，在反应釜内部安装有沉积物桶，沉积物桶上布置有多个孔洞；所述反应釜的内侧下端装有三向力传感器，所述沉积物桶底部通过中间联轴器与三向力传感器连接，所述三向力传感器与控制系统连接。

可选的，钻杆上端通过力与扭矩传感器与驱动系统连接，所述力与扭矩传感器均与控制系统连接。

可选的，所述反应釜包括釜体、上釜盖、下釜盖，水浴夹套设于釜体外侧，水浴夹套外侧的保温层，进气口设于下釜盖上，出气口设于上釜盖上；所述钻杆下端穿过上釜盖伸进反应釜内部；反应釜侧壁设或者不设取样接口；所述反应釜侧壁设或者不设透明视窗。

可选的，在反应釜侧壁设有多个传感器安装接口，从反应釜侧壁向其内部插入不同长度的温度压力传感器。

可选的，通过高压旋转密封连接装置将钻杆与上釜盖连接起来，所述高压旋转密封连接装置包括密封压帽、密封件和密封挡圈，所述密封压帽、密封件和密封挡圈从下往上依次同轴装在上釜盖的内孔中；密封压帽顶在密封件上，密封件顶在密封挡圈上，使密封挡圈上端与上釜盖的内孔台阶接触，密封压帽与上釜盖螺纹联接；

所述钻杆的下端穿过密封压帽、密封件和密封挡圈。

可选的，所述增压系统包括空压机、气体增压泵、气体储罐、气体减压阀以及管路，空压机通过管路与气体增压泵连接，所述气源包括气瓶，气瓶通过气体增压泵、管路等与气体储罐连接，气体储罐通过气体减压阀、管路等与反应釜的进气口连接；所述回压系统包括回压阀、缓存容器、回压泵、手摇泵以及管路，回压泵、手摇泵通过管路与缓存容器连接，缓存容器与回压阀连接，回压阀与反应釜的出气口连接；所述反应釜的进气口和出气口处均设有压力传感器。

可选的，所述回压阀连接气液分离器，气液分离器连接湿式气体流量计。

可选的，反应釜的出气口与回压阀之间设有固体分离器和过滤器。

可选的，深海天然气水合物低扰动取芯实验平台还包括与取样接口适配的液压取样装置，所述液压取样装置包括外管、取样管、第一接头和第二接头，所述外管的两端分别连接第一接头和第二接头，第一接头用于连接反应釜侧壁的取样接口，第二接头用于连接液压装置，第一接头上设有阀门；

所述取样管设于外管内并可沿外管轴向移动，取样管的一端可经经外管、伸出至第一接头外部一定距离。

可选的，深海天然气水合物低扰动取芯实验平台还包括多级微型取样器，多级微型取样器包括钻头、多级取样管、与钻杆相配套的螺纹接头、阀座、阀盖、岩心卡爪和内嵌竖直滑轨；所述阀座为圆筒形，阀座安装在多级取样管的下端，阀盖一侧与阀座顶部转动连接；所述岩心卡爪安装在多级取样管下端并位于阀座上方，多级取样管内有内嵌竖直滑轨，岩心卡爪与内嵌竖直滑轨滑动配合，可在内嵌竖直滑轨的长度范围内滑动；

初始状态下，阀盖开启，岩心卡爪在自身重力作用下位于下行程止点，此时岩心卡爪阻挡住阀盖上侧使其保持开启；当岩心卡爪在外力作用下沿内嵌竖直滑轨移动至上行程止点时，阀盖失去岩心卡爪的阻挡力，可在自身重力作用下，向下翻转至与阀座闭合。

深海天然气水合物低扰动取芯实验平台的使用方法，包括以下步骤：利用所述天然气水合物生成系统生成天然气水合物模拟地层；利用钻进系统使钻头钻入所述天然气水合物模拟地层；获取传感器的测量数据。

与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：

1，本申请可实现深海天然气水合物室内生成和低扰取芯室内实验研究，为可燃冰资源的合理开发利用、防治地质灾害提供技术支撑；

2，本申请通过高压旋转密封连接装置将水合物生反应釜与钻进系统结合，并利用所布置的温度、压力传感器进行实时的监控与测量，可实现天然气水合物取芯扰动程度的判断。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请实施方式的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施方式的限定。

图1是实施例中深海天然气水合物低扰动取芯实验平台的结构示意图；

图2是实施例中反应釜的纵剖图；

图3是图2中A处的局部放大图；

图4是实施例中反应釜的横剖图；

图5是实施例中反应釜、支撑架以及钻进系统的结构示意图；

图6是图5中B处的局部放大图；

图7是实施例中深海天然气水合物低扰动取芯实验平台的原理图；

图8是实施例中初始时多级微型取样器的结构示意图；

图9是实施例中取样完成时多级微型取样器的结构示意图；。

图10是实施例中液压取样装置的结构示意图；

图11是实施例中取样管的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本实施例公开的深海天然气水合物低扰动取芯实验平台，用以实现天然气水合物的生成和进行低扰动取芯实验。主要包括天然气水合物生成系统、钻进系统5和控制系统7，天然气水合物生成系统包括存储用于生成水合物的气体的气源、水浴控温系统2、反应釜3、增压回压系统6。

气源可选择气瓶，其内存储生成水合物的气体，例如甲烷。

水浴控温系统2包括高精度的高低温一体恒温槽，水浴控温系统2通过管路与反应釜3的水浴夹套34连接，用于提供一个温度均匀恒定的场源。

可选的，水浴控温系统2控制温度在-15～90℃，控温精度为±0.5℃。因为甲烷水合物适宜在低温高压的条件生成，所以本实施例的水浴控温系统2采用工业无水酒精作为循环控温介质，确保生成条件可控。

反应釜3是生成深海天然气水合物的主体，如图2、图4所示，主要包括釜体31、上釜盖32、下釜盖33、釜体31外侧的水浴夹套34、水浴夹套34外侧的保温层35，以及温度压力传感器11。

值得说明的是，此处的温度压力传感器11可以是温度、压力传感器集成为一体；也可以是彼此独立的温度传感器、压力传感器。

当然，水浴夹套34留有介质进出口341。

在釜体31侧壁留有透明视窗36，可以观察水合物生成中的成核状态。

可选的，透明视窗36为蓝宝石玻璃视窗，直径为70mm。

反应釜3侧壁设有取样接口37。可选的，取样接口37为球阀取样接口，为水合物保压转移预留窗口。

可选的，在反应釜3侧壁从上往下布置3个取样接口37。

下釜盖33上有进气口，上釜盖32上有出气口。优选地，下釜盖33上有多个进气口，便于甲烷气体通入釜内。

上釜盖32上设有两组直径45mm的密封接口321，通过密封接口321可以连接有线的传感器，比如有线电阻传感器，用于研究水合物钻进过程中的电阻变化。

如图2、图3所示，反应釜3的内侧下端装有三向力传感器101，在釜体31内部安装有沉积物桶102，沉积物桶102底部通过中间联轴器103与三向力传感器101连接，从而将三向力传递给三向力传感器101，实现高压下测量钻进过程中的三向力，可以反应钻进过程中水合物地层的力学扰动变化。

特别的，三向力传感器101与中间联轴器103的连接处有密封结构，密封结构包括密封压板104和密封圈105，密封压板104通过螺钉与下釜盖33连接，三向力传感器101装于下釜盖33中央的凹槽位置，密封压板104与下釜盖33之间有密封圈105，三向力传感器101位于该密封圈105内围位置。中间联轴器103穿过密封压板104的通孔与三向力传感器101连接，中间联轴器103与密封压板104的通孔孔壁之间设有密封圈105。

可选的，在反应釜3侧壁设有多个传感器安装接口，可从反应釜3侧壁向其内部插入不同长度的温度压力传感器11。

可选的，反应釜3为一大体积圆柱体反应釜，内径450mm，内高1000mm，有效容积为158.9L。

可选的，在反应釜3的侧壁上从下往上布置5层温压测点，层间距为180mm，第一层距离釜底140mm；上釜盖32和下釜盖33上各布置有一个压力测点，第一层布置4个压力测点，其余每一层布置2个压力测点，每层布置16个温度测点。釜体总共拥有温度测点80个，压力测点14个。每一层温度、压力测点具体布置如图4所示，其中正方形为温度测点，实心圆为压力测点。温度传感器测温范围-15～90℃，精度为±0.5℃。

如图1、图5所示，支撑架4主要包括承重底座41和安装在承重底座41上的水平导轨42，反应釜3置于承重底座41上并与水平导轨42滑动配合，支撑架4可以承担反应釜3的重量。反应釜3连接电机驱动机构43，通过电机驱动可将反应釜3沿水平导轨42方向移动，便于实验的进行。

钻进系统5主要包括框架51、钻杆52、力与扭矩传感器和驱动系统，钻杆52上端通过力与扭矩传感器与驱动系统连接，框架51承载钻杆52、力与扭矩传感器和驱动系统的重量；钻杆52下端为螺纹，可以连接不同类型的钻头、微型取芯工具。

钻杆52下端穿过上釜盖32伸进反应釜3内，再通过钻杆52前端螺纹连接钻头能够钻入水合物模拟地层。

可选的，钻杆52长度为1160mm，直径30mm，钻进行程为1000mm，钻杆52中间留有直径为8mm的通孔521，可以用来连接不能承受高压力的传感器，例如普通微型三向力传感器。当然，通孔521下端可用堵头522堵住。

驱动系统可以实现进给速度：0～0.1m/min、旋转速度：0～200r/min。同时在钻杆52上端安装了力与扭矩传感器，可测量模拟钻进取芯中钻杆所受到的力与扭矩大小。

可选的，通过高压旋转密封连接装置将钻杆52与上釜盖32连接起来。如图5、图6所示，通过高压旋转密封连接装置将钻杆52与上釜盖32连接起来，所述高压旋转密封连接装置包括密封压帽541、密封件542和密封挡圈543，所述密封压帽541、密封件542和密封挡圈543从下往上依次同轴装在上釜盖32的内孔中；密封压帽541顶在密封件542上，密封件542顶在密封挡圈543上，使密封挡圈543上端与上釜盖32的内孔台阶接触，密封压帽541与上釜盖32螺纹联接；所述钻杆52的下端穿过密封压帽541、密封件542和密封挡圈543。

增压回压系统6的主要目的为控制生成水合物所需气体如甲烷以所需的压力进入反应釜3内部进行反应，同时还可以控制钻杆52在钻进过程中反应釜3内部的压力保持不变，以达到在原位压力下模拟钻进实验的目的，保证钻进过程不受压力影响。

如图7所示，增压回压系统6包括增压系统和回压系统，增压系统与反应釜3下端的进气口连接，回压系统与反应釜3上端的出气口连接。

增压系统包括空压机1、气体增压泵、气体储罐、气体减压阀以及管路等，空压机1通过管路与气体增压泵连接，气瓶通过气体增压泵、管路等与气体储罐连接，气体储罐通过气体减压阀、管路等与反应釜3的进气口连接。空压机1主要是通过压缩空气为增压泵提供动力，气体增压泵再压缩甲烷气体提高甲烷气体的压力。

回压系统包括回压阀、缓存容器、回压泵、手摇泵以及管路等，回压泵、手摇泵通过管路等与缓存容器连接，缓存容器与回压阀连接，回压阀与反应釜3的出气口连接。

在一种可能的设计中，反应釜3上端的出气口与回压阀之间设有固体分离器和过滤器。

在一种可能的设计中，回压阀连接气液分离器，气液分离器连接湿式气体流量计。

增压回压系统6原理为：气瓶中储存的可以生成水合物气体通过增压泵进行增压到指定压力后存在气体储罐中，再通过气体减压阀调至指定压力后从反应釜3下端的进气口进入反应釜3中，入口处的压力传感器记录入口处压力；

等反应釜3内的水合物生成后，多余的气体通过反应釜3上端的出气口排出，同时通过出气口处的压力传感器记录出口处压力；排出的气体先通过固体分离器将携带的细小颗粒分离，再依次通过过滤器和气液分离器后进入湿式气体流量计，记录残余气体含量；

手摇泵和回压泵主要是为了控制回压系统，保证在钻进过程中保持釜体压力稳定，从而模拟水合物取芯时压力稳定不变的真实状况。具体操作方法为：首先设定一个与反应釜3内部压力一样的数值，在钻进过程中，由于钻杆52和钻头钻进导致反应釜3内部压力增大，压力数值超过设定值，通过手摇泵和回压泵控制回压系统释放内部气体和水，进行减压，到减压至设定值后停止工作。

控制系统7主要通过计算机以及配套软件进行试验操作。各种传感器测量的温度、压力、钻井深度、钻井扭矩、容器产生的累积液气总质量、出口流出的钻井液导电性等数据，可通过配套软件定期记录并保存。这是本领域的常规技术，此处不再赘述。

针对实验室取水合物样品，如图8、图9所示，本实施例公开的一种多级微型取样器8，主要包括钻头81、多级取样管82、与钻杆52相配套的螺纹接头83、阀座84、阀盖85、岩心卡爪86和内嵌竖直滑轨87。

阀座84为圆筒形，其安装在多级取样管82的下端，阀盖85一侧与阀座84顶部转动连接。

岩心卡爪86安装在多级取样管82下端并位于阀座84上方。多级取样管82内有内嵌竖直滑轨87，岩心卡爪86与内嵌竖直滑轨87滑动配合，可在内嵌竖直滑轨87的长度范围内滑动。

初始状态下，阀盖85开启，岩心卡爪86在自身重力作用下位于下行程止点，此时岩心卡爪86阻挡住阀盖85上侧使其保持开启；当岩心进入后，岩心卡爪86在外力作用下沿内嵌竖直滑轨87移动至上行程止点时，阀盖85失去岩心卡爪86的阻挡力，可在自身重力作用下，向下翻转至与阀座84闭合。

值得说明的是，多级取样管82的级数根据需要合理设置。阀座84、阀盖85、岩心卡爪86和内嵌竖直滑轨87安装在最下一级的取样管内。

多级微型取样器8的使用方法：

S1，首先，组装好多级微型取样器8，此刻阀盖85由于岩心卡爪86的限位而不可闭合；

S2，然后通过螺纹接头83与钻杆52相连接；

S3，随后开始钻进，钻头81切割反应釜3的内水合物模拟地层，岩心进入后推动岩心卡爪86并沿内嵌竖直滑轨87向上移动；岩心卡爪86达到行程上限位点后，岩心卡爪86不可继续移动，岩心继续进入第一级取样管，此时由于岩心的限位，阀盖85也无法闭合；

岩心到达第一级取样管顶部后，钻杆52继续向下钻进，第一级取样管内装满岩心后会继续滑动，岩心进入第二级取样管，同理第二级取样管装满后岩心进入第三级取样管。

最终，钻进目标到位后，阀盖85由于部分未进入岩心卡爪的岩心无法闭合，此时再向上提升钻杆52，岩心卡爪将岩芯卡断，多级微型取样器8带着通过岩心卡爪86进入取样管部分的岩心整体向上移动，未进入的岩心则通过钻头81脱离取样口，阀盖85受重力作用反生翻转继而与阀座84闭合，取样完成。

如图10、图11所示，本实施例公开一种液压取样装置9，主要包括：外管91、取样管92、第一接头93和第二接头94，外管91的两端分别连接第一接头93和第二接头94，第一接头93用于连接反应釜3侧壁的取样接口37，第二接头94用于连接液压装置。

取样管92设于外管91内并可沿外管91轴向移动，取样管92的一端可经经外管91、伸出至第一接头93外部一定距离。

可选的，外管91内部有限位台阶911，取样管92外壁有与限位台阶911适配的凸台921，当取样管92移动至凸台921与限位台阶911相抵触时，取样管92不可继续向外移动。

可选的，凸台921外圆面开槽安装有密封圈96，用于与外管91内壁密封配合。

可选的，外管91包括螺纹连接的两段，螺纹连接处构成限位台阶911。

可选的，第一接头93上设有阀门95，阀门95优选球阀。

可选的，外管91外壁设有扳手台阶97。

当然，沉积物桶102102上有孔，便于插入传感器和液压取样装置。沉积物桶102102主要的功能是便于试验结束后清理砂子。

液压取样装置9的使用方法：

S1，通过扳手台阶97，是用扳手将液压取样装置9与反应釜3侧壁的取样接口37通过螺纹拧紧连接；

S2，打开反应釜3与液压取样装置9的阀门95，构成通路；

S3，然后将第二接头94连接液压装置，提供比反应釜3内部的更大的压力，推动取样管92向反应釜3内部推进，到达限位点后完成取样工作；再将液压装置排空，构成压差促使取样管92向外管91内移动，退回到初始位置；

S4，然后，关闭反应釜3与液压取样装置9的阀门95，取样完成。

深海天然气水合物低扰动取芯实验平台的使用方法，包括以下步骤：

1、准备水合物生成实验所需的气体如甲烷气体、硅砂、去离子水等材料，其中气体自带气瓶，硅砂和去离子水按一定比例调配后可以放在容器一般就是塑料桶中备用；

安装好多级微型取样器8并将钻杆52调整至指定位置。

2、安装沉积物桶102，装填好预先饱和过的砂，再填入适量的去离子水。

3、安装各个温度压力传感器，并打开记录软件，记录数据。

4、通过增压泵向反应釜3中通入水合物生成所需气体，釜体31内达到预定压力后，通过水浴控温系统2让釜体31内部降温至指定温度，生成水合物。

5、待水合物生成稳定后，启动钻进系统5，钻杆52向下推进多级微型取样器8。

6、钻进指定位置后，钻杆52再向上提升，多级微型取样器8的阀盖85闭合，取芯完成。

7、读取水合物生成和钻进过程中的温度压力数据，绘制取芯过程反应釜3内部温度压力云图。

8、根据温度压力云图反应水合物的扰动情况，同时底部的三向力传感器可反应出反应釜内模拟的水合物地层整体的一个力学变化，作为判断扰动情况的辅助依据；钻杆上端的力和扭矩传感器通过测量钻进过程中的推力和扭矩，作为钻进取样过程中的力学判定参数。

本实施例可模拟天然气水合物取芯的扰动程度大小，利于判定不同钻进参数下天然气水合物取芯的扰动程度大小。

以上的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.深海天然气水合物低扰动取芯实验平台，其特征在于：包括：

天然气水合物生成系统，包括存储用于生成水合物的气体的气源、水浴控温系统(2)、反应釜(3)、增压系统和回压系统，所述反应釜(3)底部设有进气口，反应釜(3)顶部设有出气口，反应釜(3)外有水浴夹套(34)；所述气源通过增压系统与反应釜(3)的进气口连接；所述回压系统与反应釜(3)的出气口连接，所述水浴控温系统(2)与所述水浴夹套(34)连接；

钻进系统(5)，包括钻杆(52)和驱动系统，钻杆(52)上端与驱动系统连接，钻杆(52)下端穿过伸进反应釜(3)内；

控制系统(7)，所述反应釜(3)上布置有多个温度压力传感器(11)，所述温度压力传感器(11)与控制系统(7)连接。

2.根据权利要求1所述的深海天然气水合物低扰动取芯实验平台，其特征在于：在反应釜(3)内部安装有沉积物桶(102)，沉积物桶(102)上布置有多个孔洞；

所述反应釜(3)的内侧下端装有三向力传感器(101)，所述沉积物桶(102)底部通过中间联轴器(103)与三向力传感器(101)连接，所述三向力传感器(101)与控制系统(7)连接。

3.根据权利要求1或2所述的深海天然气水合物低扰动取芯实验平台，其特征在于：钻杆(52)上端通过力与扭矩传感器与驱动系统连接，所述力与扭矩传感器均与控制系统(7)连接。

4.根据权利要求1或2所述的深海天然气水合物低扰动取芯实验平台，其特征在于：所述反应釜(3)包括釜体(31)、上釜盖(32)、下釜盖(33)，水浴夹套(34)设于釜体(31)外侧，水浴夹套(34)外侧的保温层(35)，进气口设于下釜盖(33)上，出气口设于上釜盖(32)上；

所述钻杆(52)下端穿过上釜盖(32)伸进反应釜(3)内部；

所述反应釜(3)侧壁设或者不设取样接口(37)；

所述反应釜(3)侧壁设或者不设透明视窗(36)。

5.根据权利要求4所述的深海天然气水合物低扰动取芯实验平台，其特征在于：通过高压旋转密封连接装置将钻杆(52)与上釜盖(32)连接起来，所述高压旋转密封连接装置包括密封压帽(541)、密封件(542)和密封挡圈(543)，所述密封压帽(541)、密封件(542)和密封挡圈(543)从下往上依次同轴装在上釜盖(32)的内孔中；密封压帽(541)顶在密封件(542)上，密封件(542)顶在密封挡圈(543)上，使密封挡圈(543)上端与上釜盖(32)的内孔台阶接触，密封压帽(541)与上釜盖(32)螺纹联接；

所述钻杆(52)的下端穿过密封压帽(541)、密封件(542)和密封挡圈(543)。

6.根据权利要求1、2或5所述的深海天然气水合物低扰动取芯实验平台，其特征在于：所述增压系统包括空压机(1)、气体增压泵、气体储罐、气体减压阀以及管路，所述气源包括气瓶，所述空压机(1)通过管路与气体增压泵连接，气瓶通过气体增压泵、管路与气体储罐连接，气体储罐通过气体减压阀、管路与反应釜(3)的进气口连接；

所述回压系统包括回压阀、缓存容器、回压泵、手摇泵以及管路，回压泵、手摇泵通过管路与缓存容器连接，缓存容器与回压阀连接，回压阀与反应釜(3)的出气口连接；

所述反应釜(3)的进气口和出气口处均设有压力传感器。

7.根据权利要求6所述的深海天然气水合物低扰动取芯实验平台，其特征在于：所述回压阀连接气液分离器，气液分离器连接湿式气体流量计；

所述反应釜(3)的出气口与回压阀之间设或者不设固体分离器和过滤器。

8.根据权利要求1、2、5或7所述的深海天然气水合物低扰动取芯实验平台，其特征在于：还包括与取样接口(37)适配的液压取样装置(9)，所述液压取样装置(9)包括外管(91)、取样管(92)、第一接头(93)和第二接头(94)，所述外管(91)的两端分别连接第一接头(93)和第二接头(94)，第一接头(93)用于连接反应釜(3)侧壁的取样接口(37)，第二接头(94)用于连接液压装置，第一接头(93)上设有阀门(95)；

所述取样管(92)设于外管(91)内并可沿外管(91)轴向移动，取样管(92)的一端可经经外管(91)、伸出至第一接头(93)外部一定距离。

9.根据权利要求1、2、5或7所述的深海天然气水合物低扰动取芯实验平台，其特征在于：还包括多级微型取样器(8)，多级微型取样器(8)包括钻头(81)、多级取样管(82)、与钻杆(52)相配套的螺纹接头(83)、阀座(84)、阀盖(85)、岩心卡爪(86)和内嵌竖直滑轨(87)；

所述阀座(84)为圆筒形，阀座(84)安装在多级取样管(82)的下端，阀盖(85)一侧与阀座(84)顶部转动连接；

所述岩心卡爪(86)安装在多级取样管(82)下端并位于阀座(84)上方，多级取样管(82)内有内嵌竖直滑轨(87)，岩心卡爪(86)与内嵌竖直滑轨(87)滑动配合，可在内嵌竖直滑轨(87)的长度范围内滑动；

初始状态下，阀盖(85)开启，岩心卡爪(86)在自身重力作用下位于下行程止点，此时岩心卡爪(86)阻挡住阀盖(85)上侧使其保持开启；当岩心卡爪(86)在外力作用下沿内嵌竖直滑轨(87)移动至上行程止点时，阀盖(85)失去岩心卡爪(86)的阻挡力，可在自身重力作用下，向下翻转至与阀座(84)闭合。

10.如权利要求1-9中任一项所述的深海天然气水合物低扰动取芯实验平台的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

利用所述天然气水合物生成系统生成天然气水合物模拟地层；

利用钻进系统(5)使钻头钻入所述天然气水合物模拟地层；

获取温度压力传感器(11)测量数据。