一種天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移方法，包括將裝有巖心管的保壓筒與另一個(gè)與保壓筒規(guī)格相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)移倉建立端對端的連接；將保壓筒內(nèi)的巖心管送入轉(zhuǎn)移倉內(nèi)；封閉轉(zhuǎn)移倉并斷開與保壓筒連接；上述步驟中始終保持轉(zhuǎn)移倉的壓力與保壓筒的初始狀態(tài)壓力相同。同時(shí)還包括利用上述的方法裝置是：保壓筒與轉(zhuǎn)移倉相對連接端分別連接有保壓筒閥門和轉(zhuǎn)移倉閥門，閥門之間通過法蘭密封和貫通；在保壓筒和轉(zhuǎn)移倉的內(nèi)部均與壓力平衡控制系統(tǒng)建立連接。本發(fā)明使天然氣水合物一直處于帶壓狀態(tài)，保證了巖心中的氣體、孔隙水和其他成分不發(fā)生變化，使巖心后處理測得的數(shù)據(jù)都是最接近原位情況的，這為分析天然氣水合物性質(zhì)和確定儲量提供了依據(jù)。
【專利說明】一種天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源勘探開發(fā)取樣轉(zhuǎn)送【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于天然氣水合物在常壓下會迅速分解，所以要獲得原位天然氣水合物樣品，就需要保壓取心。而要將帶壓巖心轉(zhuǎn)移到巖心后處理工作室，就需要一套帶壓轉(zhuǎn)移裝置。它要能保證天然氣水合物巖心在不分解的情況下，轉(zhuǎn)移到一個(gè)有壓力并可方便移動的轉(zhuǎn)移倉內(nèi)。然后轉(zhuǎn)移倉可經(jīng)過常規(guī)運(yùn)輸，送到巖心后處理工作室，實(shí)現(xiàn)天然氣水合物的原位測試。
[0003]目前天然氣水合物樣品的轉(zhuǎn)移，主要靠冷凍，就是在保壓巖心取得后，迅速泄壓并放入液氮或干冰中，使天然氣水合物在低溫下盡量不分解，然后轉(zhuǎn)移到儲藏間，等待測試。這樣做雖然可以取得天然氣水合物，但由于冷凍后必然會影響天然氣水合物的一些物理化學(xué)性質(zhì)，因此即使解凍后再測試，也不能保證獲得的是天然氣水合物的原位特性。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是提出一種天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。它可以使天然氣水合物一直處于帶壓狀態(tài)，保證了巖心中的氣體、孔隙水和其他成分不發(fā)生變化，使巖心后處理測得的數(shù)據(jù)都是最接近原位情況的，這為分析天然氣水合物性質(zhì)和確定儲量提供了依據(jù)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:
首先本發(fā)明給出了一種天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移方法。其一，將裝有巖心管的保壓筒與另一個(gè)與保壓筒規(guī)格相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)移倉建立端對端的連接；其二，將保壓筒內(nèi)的巖心管送入轉(zhuǎn)移倉內(nèi)；其三，封閉轉(zhuǎn)移倉，并斷開與保壓筒連接；上述所有步驟中借助外部壓力平衡控制系統(tǒng)始終保持轉(zhuǎn)移倉的壓力與保壓筒的初始狀態(tài)壓力相同。
[0006]上述的天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移方法中將保壓筒內(nèi)的巖心管送入轉(zhuǎn)移倉內(nèi)的第一種方法是:將對接后的保壓筒和轉(zhuǎn)移倉采用上下垂直對接，借助巖心管自身重力，把保壓筒內(nèi)的巖心管送入到轉(zhuǎn)移倉內(nèi)。
[0007]其中將保壓筒內(nèi)的巖心管送入轉(zhuǎn)移倉內(nèi)的第二種方法是:是利用外部拉桿將保壓筒內(nèi)的巖心管推入或者牽拉至轉(zhuǎn)移倉內(nèi)。
[0008]利用上述天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移方法和第一種將保壓筒內(nèi)的巖心管送入轉(zhuǎn)移倉方法而提出的天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移裝置是:保壓筒與轉(zhuǎn)移倉相對連接端分別連接有保壓筒閥門和轉(zhuǎn)移倉閥門，閥門之間通過法蘭密封和貫通；在保壓筒和轉(zhuǎn)移倉的內(nèi)部均與壓力平衡控制系統(tǒng)建立連接。
[0009]其中:所述的壓力平衡控制系統(tǒng)的壓力介質(zhì)為水，其壓力平衡控制系統(tǒng)包括水缸和配套的水泵、壓力表、壓力平衡閥；轉(zhuǎn)移倉上還設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥。
[0010]此外利用上述天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移方法和第二種將保壓筒內(nèi)的巖心管送入轉(zhuǎn)移倉方法而提出的天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移裝置還包括:保壓筒與轉(zhuǎn)移倉相對連接端分別連接有保壓筒閥門和轉(zhuǎn)移倉閥門，閥門之間通過法蘭密封貫通；在保壓筒和轉(zhuǎn)移倉的內(nèi)部均與壓力平衡控制系統(tǒng)建立連接；外部拉桿采用液壓油缸驅(qū)動。
[0011]其中:外部拉桿與液壓油缸驅(qū)動方式包括:外部拉桿置于保壓筒與轉(zhuǎn)移倉對接的相對端，液壓油缸采用推送方式將保壓筒內(nèi)的巖心管推入轉(zhuǎn)移倉內(nèi)；或者是外部拉桿置于轉(zhuǎn)移倉與保壓筒對接的相對端，外部拉桿端部與巖心管建立連接后，液壓油缸采用牽引方式將保壓筒內(nèi)的巖心管拉入轉(zhuǎn)移倉內(nèi)。
[0012]所述的壓力平衡控制系統(tǒng)的壓力介質(zhì)為水，其壓力平衡控制系統(tǒng)包括水缸和配套的水泵、壓力表、壓力平衡閥；所述的液壓油缸驅(qū)動包括液壓油缸、液壓油缸控制系統(tǒng)、換向閥、油缸；轉(zhuǎn)移倉上還設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥。
[0013]本發(fā)明的天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移方法及裝置主要技術(shù)特點(diǎn)是，將保存有天然氣水合物巖心的保壓筒與轉(zhuǎn)移倉連接，對轉(zhuǎn)移倉充壓，直到與保壓筒壓力平衡。打開保壓筒和轉(zhuǎn)移倉的閥門，使兩個(gè)帶壓腔體連通，最后將天然氣水合物巖心在全程帶壓的環(huán)境下拉入轉(zhuǎn)移倉，關(guān)閉閥門，封閉轉(zhuǎn)移倉。采用常規(guī)運(yùn)輸方式將轉(zhuǎn)移倉運(yùn)往巖心后處理工作室進(jìn)行巖心測試。
[0014]本發(fā)明很好的解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，它可以使天然氣水合物一直處于帶壓狀態(tài)，保證了巖心中的氣體、孔隙水和其他成分不發(fā)生變化，使巖心后處理測得的數(shù)據(jù)都是最接近原位情況的，這為分析天然氣水合物性質(zhì)和確定儲量提供了依據(jù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1 一種天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移裝置實(shí)施例的示意圖
圖中:1.保壓筒2.巖心管3.保壓筒閥門4.法蘭5.轉(zhuǎn)移倉閥門6.壓力調(diào)節(jié)閥
7.轉(zhuǎn)移倉8.拉桿9.液壓油缸10.液壓油缸控制系統(tǒng)11.換向閥12.油缸13.壓力平衡控制系統(tǒng)14.水缸15.移動車架
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0017]實(shí)施例1為一種優(yōu)化后的典型實(shí)施例 首先，一種天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移方法。
[0018]第一步，將裝有巖心管的保壓筒與另一個(gè)與保壓筒規(guī)格相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)移倉建立端對端的連接；第二步，將保壓筒內(nèi)的巖心管送入轉(zhuǎn)移倉內(nèi)；第三步，封閉轉(zhuǎn)移倉，并斷開與保壓筒連接；上述三個(gè)步驟中需要借助外部壓力平衡控制系統(tǒng)始終保持轉(zhuǎn)移倉的壓力與保壓筒的初始狀態(tài)壓力相同。
[0019]其中將保壓筒內(nèi)的巖心管送入轉(zhuǎn)移倉內(nèi)的方法是:是利用外部拉桿將保壓筒內(nèi)的巖心管牽拉至轉(zhuǎn)移倉內(nèi)。
[0020]此外利用上述天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移方法而提出的天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移裝置包括:保壓筒1、巖心管2、保壓筒閥門3、法蘭4、轉(zhuǎn)移倉閥門5、壓力調(diào)節(jié)閥6、轉(zhuǎn)移倉7、拉桿8、液壓油缸9、液壓油缸控制系統(tǒng)10、換向閥11、油缸12、壓力平衡控制系統(tǒng)13、水缸14、移動車架15。
[0021]其工作過程和原理是: 取心作業(yè)結(jié)束后，裝有天然氣水合物原位巖心的巖心管，在保壓筒閥門關(guān)閉情況下，密封存放在保壓筒中。進(jìn)行巖心帶壓轉(zhuǎn)移時(shí)，用法蘭將關(guān)閉的保壓筒閥門和轉(zhuǎn)移倉閥門連接，通過壓力平衡控制系統(tǒng)使轉(zhuǎn)移倉壓力與保壓筒壓力平衡，然后打開保壓筒閥門和轉(zhuǎn)移倉閥門，使兩個(gè)壓力腔連通。由液壓油缸控制系統(tǒng)控制液壓油缸中的活塞移動，推動與活塞連接的拉桿進(jìn)入保壓筒，與巖心管上的接頭連接。液壓油缸控制系統(tǒng)再控制活塞向回運(yùn)動，拉桿就拉動巖心管進(jìn)入轉(zhuǎn)移倉。當(dāng)巖心管完全進(jìn)入轉(zhuǎn)移倉后，轉(zhuǎn)移倉閥門關(guān)閉，另一側(cè)也與巖心管接頭上的特殊結(jié)構(gòu)配合實(shí)現(xiàn)密封。巖心轉(zhuǎn)移結(jié)束后，卸下拉桿，分離法蘭，轉(zhuǎn)移倉在壓力調(diào)節(jié)閥和平衡壓力控制系統(tǒng)的作用下，調(diào)整好密封壓力后，可獨(dú)立運(yùn)輸至巖心后處理工作室，等待巖心測試。為保證天然氣水合物巖心的原位特性，壓力平衡控制系統(tǒng)中的水缸中要充海水。壓力平衡控制系統(tǒng)通過多種控制閥保證巖心轉(zhuǎn)移過程中，兩個(gè)腔不會因?yàn)閹r心移動造成的抽吸形成局部壓力升高和降低。液壓油缸控制系統(tǒng)為液壓油缸提供動力，液壓油從油缸出來后，經(jīng)過多種控制閥和監(jiān)測器，經(jīng)過換向閥來推動液壓油缸中的活塞運(yùn)動。
[0022]為保證整套裝置在鉆井船或鉆井平臺上靈活移動，并安裝時(shí)保證在一條直線上，每一部分裝置都配備了移動車架。
[0023]實(shí)施例2為一種簡化后的典型實(shí)施例 首先，一種天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移方法。
[0024]第一步，將裝有巖心管的保壓筒與另一個(gè)與保壓筒規(guī)格相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)移倉建立端對端的連接；第二步，將保壓筒內(nèi)的巖心管送入轉(zhuǎn)移倉內(nèi)；第三步，封閉轉(zhuǎn)移倉，并斷開與保壓筒連接；上述三個(gè)步驟中需要借助外部壓力平衡控制系統(tǒng)始終保持轉(zhuǎn)移倉的壓力與保壓筒的初始狀態(tài)壓力相同。
[0025]上述天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移方法中將保壓筒內(nèi)的巖心管送入轉(zhuǎn)移倉方法是:將對接后的保壓筒和轉(zhuǎn)移倉采用上下垂直對接，借助巖心管自身重力，把保壓筒內(nèi)的巖心管送入到轉(zhuǎn)移倉內(nèi)。
[0026]依據(jù)上述方法的裝置簡化為主要由保壓筒1、巖心管2、保壓筒閥門3、法蘭4、轉(zhuǎn)移倉閥門5、壓力調(diào)節(jié)閥6、轉(zhuǎn)移倉7、壓力平衡控制系統(tǒng)13、水缸14和移動車架15組成。
[0027]其工作工程和原理是:
取心作業(yè)結(jié)束后，裝有天然氣水合物原位巖心的巖心管2，在保壓筒閥門3關(guān)閉情況下，密封存放在保壓筒I中。進(jìn)行巖心帶壓轉(zhuǎn)移時(shí)，用法蘭4將關(guān)閉的保壓筒閥門3和轉(zhuǎn)移倉閥門5連接，通過壓力平衡控制系統(tǒng)13使轉(zhuǎn)移倉7壓力與保壓筒I壓力平衡，然后打開保壓筒閥門3和轉(zhuǎn)移倉閥門5，使兩個(gè)壓力腔連通。借助外部舉升裝置(如機(jī)械手、吊裝架或人工)，將對接后的保壓筒I和轉(zhuǎn)移倉7采用上下垂直對接，借助巖心管2自身重力，把保壓筒I內(nèi)的巖心管2送入到轉(zhuǎn)移倉7內(nèi)，轉(zhuǎn)移倉閥門5關(guān)閉。巖心轉(zhuǎn)移結(jié)束后，分離法蘭4，轉(zhuǎn)移倉7在壓力調(diào)節(jié)閥6和平衡壓力控制系統(tǒng)13的作用下，調(diào)整好密封壓力后，可獨(dú)立運(yùn)輸至巖心后處理工作室，等待巖心測試。為保證天然氣水合物巖心的原位特性，壓力平衡控制系統(tǒng)13中的水缸14中要充海水。壓力平衡控制系統(tǒng)13通過多種控制閥保證巖心轉(zhuǎn)移過程中，兩個(gè)腔不會因?yàn)閹r心移動造成的抽吸形成局部壓力升高和降低。
[0028]為保證整套裝置在鉆井船或鉆井平臺上靈活移動，并安裝時(shí)保證在一條直線上，每一部分裝置都配備了移動車架15。
【權(quán)利要求】
1.一種天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移方法，其特征是:首先，將裝有巖心管的保壓筒與另一個(gè)與保壓筒規(guī)格相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)移倉建立端對端的連接；其二，將保壓筒內(nèi)的巖心管送入轉(zhuǎn)移倉內(nèi)；其三，封閉轉(zhuǎn)移倉，并斷開與保壓筒連接；上述步驟中借助外部壓力平衡控制系統(tǒng)始終保持轉(zhuǎn)移倉的壓力與保壓筒的初始狀態(tài)壓力相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移方法，其特征是將保壓筒內(nèi)的巖心管送入轉(zhuǎn)移倉內(nèi)的方法是:將對接后的保壓筒和轉(zhuǎn)移倉采用上下垂直對接，借助巖心管自身重力，把保壓筒內(nèi)的巖心管送入到轉(zhuǎn)移倉內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移方法，其特征是將保壓筒內(nèi)的巖心管送入轉(zhuǎn)移倉內(nèi)的方法是:是利用外部拉桿將保壓筒內(nèi)的巖心管推入或者牽拉至轉(zhuǎn)移倉內(nèi)。
4.利用上述權(quán)利要求1或2所述的天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移方法的天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移裝置，其特征是:保壓筒與轉(zhuǎn)移倉相對連接端分別連接有保壓筒閥門和轉(zhuǎn)移倉閥門，閥門之間通過法蘭密封和貫通；在保壓筒和轉(zhuǎn)移倉的內(nèi)部均與壓力平衡控制系統(tǒng)建立連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移裝置，其特征是:所述的壓力平衡控制系統(tǒng)的壓力介質(zhì)為水，其壓力平衡控制系統(tǒng)包括水缸和配套的水泵、壓力表、壓力平衡閥；轉(zhuǎn)移倉上還設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥。
6.利用上述權(quán)利要求3所述的天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移方法的天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移裝置，其特征是:保壓筒與轉(zhuǎn)移倉相對連接端分別連接有保壓筒閥門和轉(zhuǎn)移倉閥門，閥門之間通過法蘭密封貫通；在保壓筒和轉(zhuǎn)移倉的內(nèi)部均與壓力平衡控制系統(tǒng)建立連接；外部拉桿采用液壓油缸驅(qū)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移裝置，其特征是外部拉桿與液壓油缸驅(qū)動方式包括:外部拉桿置于保壓筒與轉(zhuǎn)移倉對接的相對端，液壓油缸采用推送方式將保壓筒內(nèi)的巖心管推入轉(zhuǎn)移倉內(nèi)；或者是外部拉桿置于轉(zhuǎn)移倉與保壓筒對接的相對端，外部拉桿端部與巖心管建立連接后，液壓油缸采用牽引方式將保壓筒內(nèi)的巖心管拉入轉(zhuǎn)移倉內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的天然氣水合物巖心帶壓轉(zhuǎn)移裝置，其特征是所述的壓力平衡控制系統(tǒng)的壓力介質(zhì)為水，其壓力平衡控制系統(tǒng)包括水缸和配套的水泵、壓力表、壓力平衡閥；所述的液壓油缸驅(qū)動包括液壓油缸、液壓油缸控制系統(tǒng)、換向閥、油缸；轉(zhuǎn)移倉上還設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥。
【文檔編號】G01N1/28GK103913356SQ201310003272
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月6日
【發(fā)明者】任紅, 許俊良, 吳仲華, 馬清明, 韓來聚, 朱杰然 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化集團(tuán)勝利石油管理局鉆井工藝研究院