CN218816285U - 一种用于天然气水合物取芯的冷却鼠洞 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及鼠洞技术领域，特指一种用于天然气水合物取芯的冷却鼠洞，包括有中空的鼠洞本体，鼠洞本体设置于钻台中；鼠洞本体包括有内筒和外筒，内筒和外筒之间设置有保温层；鼠洞本体的下部设置有与内筒相连通的泄放口，且泄放口处设置有阀体；还包括有循环系统，循环系统包括有冷却水管和与冷却水管外接的冷源，冷却水管设置在内筒和外筒之间。通过在内筒和外筒之间形成保温层，通过在内筒中注入冷冻介质，并通过循环系统降低冷冻介质和内筒内的温度，以使得鼠洞整体的温度较低，为天然气水合物样品提供了快捷高效的甲板冷却方式，避免因环境温度升高造成样品分解，可通过调节冷源温度，最大程度匹配水合物样品的储层温度。

Description

一种用于天然气水合物取芯的冷却鼠洞

技术领域

本实用新型涉及鼠洞技术领域，特指一种用于天然气水合物取芯的冷却鼠洞。

背景技术

天然气水合物是天然气和水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，主要存在于水深超过300m，深层水温大约2℃的海洋沉积物底下。

天然气水合物性状的保持受环境温度和压力的双重作用，一旦温度或压力发生变化，天然气水合物边会发生持续分解。

作为一种新型能源，天然气水合物具有广阔的应用前景。为实现天然气水合物的商业化开采，首先要圈定天然气水合物矿体，并采用钻探取样获取天然气水合物实物样品来进行分析测试，以获得进一步的详细信息。

目前天然气水合物取样方法主要是以保压取心为主，采用保压取芯器容纳、转运获得的天然气和水合物样品。

在钻井取样的过程中，为加快作业效率，通常在钻台面设置一个鼠洞。鼠洞通常由钢制套管制成，并通过焊接法兰悬挂在钻台面，用以临时存储井下工具或岩心取样器。当操作人员完成井口的管柱作业后，再对鼠洞中的取样器进行处理。

由于现有的保压取芯设备主要实现对天然气水合物样品的压力保持，无法对天然气水合物的温度进行调控。当装在有天然气水合物样品的保压取心工具临时存储在钻台面的鼠洞时，将直接暴露在环境温度中，由于环境温度的升高，常常发生天然气水合物样品的分解，造成岩心样品质量降低。

在实际过程中，目前通常使用人工向鼠洞内添加冰块将保压取心工具温度降低，但是使用冰块降低，不仅效率低下，而且由于鼠洞是一个细长的杆件，容易造成鼠洞内部温度不均匀，无法达到冷却的效果。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：为了解决现有技术中所存在的问题，本实用新型提供了一种用于天然气水合物取芯的冷却鼠洞。

为了解决现有技术中所存在的问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于天然气水合物取芯的冷却鼠洞，包括有中空的鼠洞本体，所述鼠洞本体设置于钻台中；所述鼠洞本体包括有内筒和外筒，所述内筒和所述外筒之间设置有保温层；

所述鼠洞本体的下部设置有泄放口，所述泄放口与所述内筒相连通，且所述泄放口处设置有阀体；

所述用于天然气水合物取芯的冷却鼠洞还包括有循环系统，所述循环系统包括有冷却水管和与所述冷却水管外接的冷源，所述冷却水管设置在所述内筒和所述外筒之间。

作为本实用新型天然气水合物取芯的冷却鼠洞的技术方案的一种改进，所述鼠洞本体的上部设置有固定装置，所述固定装置包括有与所述钻台相连接的第一法兰，和设置在所述第一法兰上面的支撑台，所述支撑台包括有支撑台面；

所述支撑台面和所述第一法兰之间存在间距，所述冷却水管在所述间距中伸出，与所述冷源相连接。

作为本实用新型天然气水合物取芯的冷却鼠洞的技术方案的一种改进，沿所述鼠洞本体下部的周向设置有缓冲层。

作为本实用新型天然气水合物取芯的冷却鼠洞的技术方案的一种改进，所述内筒的底部呈斗状，所述内筒的底部与所述外筒之间形成容置空间，所述缓冲层设置在所述容置空间内。

作为本实用新型天然气水合物取芯的冷却鼠洞的技术方案的一种改进，所述鼠洞本体的下部通过第二法兰与所述阀体相连接，且所述第二法兰与所述泄放口相连通。

作为本实用新型天然气水合物取芯的冷却鼠洞的技术方案的一种改进，所述阀体为球阀。

作为本实用新型天然气水合物取芯的冷却鼠洞的技术方案的一种改进，所述冷源为工业冷水机。

作为本实用新型天然气水合物取芯的冷却鼠洞的技术方案的一种改进，所述冷却水管盘绕设置在所述保温层的内侧。

本实用新型的有益效果：

现有技术相比，通过在内筒和外筒之间形成保温层，通过在内筒中注入冷冻介质，并通过循环系统降低冷冻介质和内筒内的温度，为天然气水合物样品提供了快捷高效的甲板冷却方式，避免因环境温度升高造成样品分解，可通过调节冷源温度，最大程度匹配水合物样品的储层温度。

附图说明

图1为本实用新型中的鼠洞本体的结构示意图；

图2为本实用新型中的鼠洞本体的俯视结构示意图。

附图标记说明：1-鼠洞本体；2-内筒；3-外筒；4-冷却水管；5-阀体；6-缓冲层；7-第一法兰；8-第二法兰；9-保温层；10-工业冷水机；11-钻台面；12-进水口；13-出水口。

具体实施方式

为使本实用新型的发明目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1和图2所示，一种用于天然气水合物取芯的冷却鼠洞，包括有中空的鼠洞本体1，鼠洞本体1设置于钻台中；鼠洞本体1包括有内筒2和外筒3，内筒2和外筒3之间设置有保温层9；鼠洞本体1的下部设置有泄放口，泄放口与内筒2相连通，且泄放口处设置有阀体5；用于天然气水合物取芯的冷却鼠洞还包括有循环系统，循环系统包括有冷却水管4和与冷却水管4外接的冷源，冷却水管4设置在内筒2中。

本实用新型在使用的时候，向内筒2内注入冷冻介质，并通过与冷源外接的循环系统以降低内筒2和冷冻介质的温度，使得鼠洞本体1内的温度降低，避免了因环境温度升高造成样品分解的情况出现。

详细地说，在本实用新型中，鼠洞本体1设置在钻台中，优选的，鼠洞本体1竖向设置在钻台中，可以方便向鼠洞本体1内注入冷冻介质；当向鼠洞本体1内注入冷冻介质后，可以在循环系统和冷冻介质的作用下降低了内筒2的温度，并在保温层9的作用下，使内筒2内形成一个低温的环境，避免了因环境温度升高造成样品分解的情况出现。同时，通过循环制冷，为天然气水合物样品提供一个最大程度匹配原储层的温度环境，可以有效降低因温度升高造成的样品分解。

优选的，冷却水管4盘绕设置在保温层9的内侧，通过盘绕设置的冷却水管4，创造一个温度均一的外部环境，减少温度变化对水合物样品的影响。

其中，在本申请中的保温层9通过在内筒2与外筒3之间注入保温材质，以形成保温层9，通过保温层9维持内筒2内的低温效果。

进一步的，鼠洞本体1的上部设置有固定装置，固定装置包括有与钻台相连接的第一法兰7，和设置在第一法兰7上面的支撑台，支撑台包括有支撑台面；支撑台面和第一法兰7之间存在间距，冷却水管4的进水口12和出水口13均设置在间距中，冷却水管4在间距中伸出，与冷源相连接。

详细地说，在本实用新型中，由于鼠洞本体1的上部设置有支撑台，把天然气水合物样品放置在支撑台上，支撑台如甲板式设置，在支撑台的台面上放置有天然气水合物，避免了因环境温度升高造成样品分解的情况出现。

由于固定装置还包括有与钻台相连接的第一法兰7，通过第一法兰7把鼠洞本体1固定在钻台中。优选的，第一法兰7的上端面与钻台的钻台面11相平齐。

作为本实用新型的第一种优选的实施方式，沿鼠洞本体1下部的周向设置有缓冲层6，缓冲层6用于对取芯工具下放缓冲涌。

作为本实用新型的第二种优选的实施方式，阀体5为球阀，鼠洞本体1的下部通过第二法兰8与阀体5相连接，且第二法兰8与泄放口相连通。更优选的，阀体5为气动球阀，气动球阀结构简单紧凑，密封可靠，维修方便，密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀，易于操作和维修，适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，主要用于截断或接通管路中的介质，亦可用于流体的调节与控制。

作为本实用新型的第三种优选的实施方式，冷源为工业冷水机10。由于外接冷源为工业冷水机10，可通过调节工业冷水机10的制冷温度，最大程度匹配水合物样品的储层温度，与现有技术的冰块相比，其能实现根据需要选择温度和调温的效果。

本实用新型的工作流程：

在使用的时候，关闭鼠洞本体1下部的球阀，向内筒2注入冷却介质，接入工业冷水机10，使得外接冷水在循环系统内流动，保温层9可以维持鼠洞本体1内部温度的稳定；通过循环系统的设置，并在工业冷水机10和保温层9的作用下，保持内部温度在允许范围内；使用完成后，打开球阀，泄放冷却介质。

基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (8)

1.一种用于天然气水合物取芯的冷却鼠洞，其特征在于，包括有中空的鼠洞本体，所述鼠洞本体设置于钻台中；所述鼠洞本体包括有内筒和外筒，所述内筒和所述外筒之间设置有保温层；

所述鼠洞本体的下部设置有泄放口，所述泄放口与所述内筒相连通，且所述泄放口处设置有阀体；

所述用于天然气水合物取芯的冷却鼠洞还包括有循环系统，所述循环系统包括有冷却水管和与所述冷却水管外接的冷源，所述冷却水管设置在所述内筒和所述外筒之间。

2.根据权利要求1所述的天然气水合物取芯的冷却鼠洞，其特征在于，所述鼠洞本体的上部设置有固定装置，所述固定装置包括有与所述钻台相连接的第一法兰，和设置在所述第一法兰上面的支撑台，所述支撑台包括有支撑台面；

所述支撑台面和所述第一法兰之间存在间距，所述冷却水管在所述间距中伸出，与所述冷源相连接。

3.根据权利要求1所述的天然气水合物取芯的冷却鼠洞，其特征在于，沿所述鼠洞本体下部的周向设置有缓冲层。

4.根据权利要求3所述的天然气水合物取芯的冷却鼠洞，其特征在于，所述内筒的底部呈斗状，所述内筒的底部与所述外筒之间形成容置空间，所述缓冲层设置在所述容置空间内。

5.根据权利要求1所述的天然气水合物取芯的冷却鼠洞，其特征在于，所述鼠洞本体的下部通过第二法兰与所述阀体相连接，且所述第二法兰与所述泄放口相连通。

6.根据权利要求1或5所述的天然气水合物取芯的冷却鼠洞，其特征在于，所述阀体为球阀。

7.根据权利要求1所述的天然气水合物取芯的冷却鼠洞，其特征在于，所述冷源为工业冷水机。

8.根据权利要求1所述的天然气水合物取芯的冷却鼠洞，其特征在于，所述冷却水管盘绕设置在所述保温层的内侧。

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