CN209637733U - 一种开采海底可燃冰的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及天然气开采技术，特别涉及一种开采海底可燃冰的装置，包括海面作业平台，其特征在于：所述海面作业平台底部连接牵引索，牵引索末端连接蓬幕，蓬幕内部设有支撑结构，支撑结构连接承重支柱，承重支柱竖立在开采作业区，蓬幕笼罩在开采作业区上方与承重支柱一起构成一个封闭空间。本实用新型的有益效果是，避免了挥发的可燃冰气体泄漏，降低矿区塌陷的可能，有利于保障地球的生态平衡和作业人员的生命安全。

Description

一种开采海底可燃冰的装置

（一）技术领域

本实用新型涉及天然气开采技术，特别涉及一种开采海底可燃冰的装置。

（二）背景技术

可燃冰，是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中的天然气水合物(Natural GasHydrate，简称Gas Hydrate)，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，所以被称作“可燃冰”、“固体瓦斯”或者“气冰”。

如何开采这些可燃冰，全世界都进行了这方面的研究，但一直没有较好的方法，其中最主要的问题是在开采过程中，可燃冰气化泄漏到空气中，造成温室效应，使全球气候变暖，而且矿体采空塌陷极易引发安全事故。

为此，期望寻求一种技术方案，以至少减轻上述问题。

（三）发明内容

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种开采海底可燃冰的装置。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种开采海底可燃冰的装置，包括海面作业平台，其特征在于：

所述海面作业平台底部连接牵引索，牵引索末端连接蓬幕，蓬幕内部设有支撑结构，支撑结构连接承重支柱，承重支柱竖立在开采作业区，蓬幕笼罩在开采作业区上方与承重支柱一起构成一个上方有遮盖的相对封闭的空间；

所述海面作业平台设有甲烷气储存舱，气水分离舱，甲烷气压缩液化舱，发电供电舱；

所述蓬幕上部开设有出气孔，底部开设有进气收集面，连接管连通出气孔与海面作业平台的甲烷气储存舱。

为了使篷布处于张开状态，所述蓬幕支撑结构为伞骨架和大棚架两种形式之一。

本实用新型的有益效果是，避免了气化的可燃冰泄漏和矿体塌陷，有利于环境的保护和作业人员的安全。

（四）附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1，图2为本实用新型的结构示意图。

图中，1、海面作业平台,2、连接管,3、牵引索，4、蓬幕，5、开采作业区，6、支撑结构，7、承重支柱，8、进气收集面，9、出气孔。

（五）具体实施方式

图1为本实用新型的第1种具体实施例。该实施例为一种开采海底可燃冰的装置，包括海面作业平台1，其特征在于：

所述海面作业平台1底部连接牵引索3，牵引索3末端连接蓬幕4，蓬幕4内部设有支撑结构6，支撑结构6连接承重支柱7，承重支柱7竖立在开采作业区5，蓬幕4笼罩在开采作业区5上方与承重支柱7一起构成一个封闭空间；

所述海面作业平台1设有甲烷气储存舱，气水分离舱，甲烷气压缩液化舱，发电供电舱；

所述蓬幕4上部开设有出气孔，底部开设有进气收集面，连接管2连通出气孔与海面作业平台1的甲烷气储存舱。

其中所述支撑结构6为伞骨架。

使用该实施例开采可燃冰的具体步骤如下：

S1，勘探确定好待开采矿点后，将海面作业平台1行驶移动至矿点正上方海域锚定；

S2，工作人员利用水下机械设备，在开采作业区5中埋设好承重支柱7，并搭建上含有支撑结构的蓬幕4，使之构成一个相对封闭的空间；

S3，在海面作业平台1上的工作人员控制下，利用绞盘将牵引索3垂放入海底，水下作业人员将牵引索3连接上蓬幕4后收紧绞盘，以避免蓬幕4在水下晃动，之后将连接管2连通蓬幕4的顶部出气孔9并与海面作业平台1的甲烷气储存舱相连接。

S4，在上述封闭空间中进行露天开采，水下挖掘设备在开采作业区5将可燃冰滤出，水下机器人将可燃冰装入压力罐，水下运送设备将压力罐送出蓬幕4外集中运回陆地；

S5，通过露天开采法泄漏的甲烷气在封闭环境中流入蓬幕4底部进气收集面，通过连接蓬幕4顶部出气孔的连接管2进入到海面作业平台1的甲烷气储存舱中。

S6，存储在甲烷气储存舱中的甲烷气体，经过与甲烷气储存舱相连的水气分离舱分离后，进入甲烷气压缩液化舱进行压缩液化罐装，最后集中运回陆地。

此实施例中的蓬幕支撑结构为伞骨结构，具有轻便、覆盖面积小和便于回收移动的优点，因此适用于小型分散矿点、表面矿点的开采或对大型矿区的表面危险构造的清除。

图2为本实用新型的第2种具体实施例。本实施例与前述实施例不同之处在于：

1）蓬幕支撑结构6为大棚架结构；

2）开采步骤第五步为：在上述封闭空间中进行钻井开采，在开采作业区5利用水下钻井机器钻井，通过钻杆向可燃冰矿打入可以使可燃冰气化的处理物质，使气化的甲烷气体沿井壁流入到封闭空间中，将海水回灌回已经采空的可燃冰矿体，有水支撑着采空区，不会发生坍塌；

除此之外，其他均与前述实施例相同。

此实施例中的蓬幕支撑结构为大棚架结构，相较于实施例1的雨伞结构，此结构具有覆盖面积大，稳定坚固的特点，因此适用于大型集中矿点可燃冰的采集。

对于大型矿点，首先利用实施例1的伞骨结构的小型开采系统进行露天开采，消除了矿点顶部可能崩塌的危险地形构造，平整地形后再利用实施例2的大棚架结构的大型开采系统进行钻采法开采，由于有回灌海水的支撑，加上安全的矿点顶部地形构造，极大降低了矿区坍塌的可能，在本实用新型中构造的不怕泄漏的封闭区域中可以安全试验各种创新的钻采法，体现出本实用新型的安全实用的特点。

Claims (2)

1.一种开采海底可燃冰的装置，包括海面作业平台（1），其特征在于：

所述海面作业平台（1）底部连接牵引索（3），牵引索（3）末端连接蓬幕（4），蓬幕（4）内部设有支撑结构（6），支撑结构（6）连接承重支柱（7），承重支柱（7）竖立在开采作业区（5），蓬幕（4）笼罩在开采作业区（5）上方与承重支柱（7）一起构成一个封闭空间；

所述海面作业平台（1）设有甲烷气储存舱，气水分离舱，甲烷气压缩液化舱，发电供电舱；

所述蓬幕（4）上部开设有出气孔（9），底部开设有进气收集面（8），连接管（2）连通出气孔（9）并与海面作业平台（1）的甲烷气储存舱连接。

2.根据权利要求1所述的开采海底可燃冰的装置，其特征在于：所述支撑结构（6）为伞骨架和大棚架之一。