蓋102上的進液孔105相連，輸送管線上自注 液裝置206至進液孔105方向依次安有第二壓力傳感器602、第二控制閥502 ;注液裝置206 由液體連通器和手動累組成，液體連通器盛裝設定的配置溶液，通過手動累將配置溶液注 入到反應蓋102中，第二控制閥502控制注入溶液的流動，第二壓力傳感器602測量注入溶 液的實時壓力。
[00%] 第二儲液容器402通過輸送管線與鉆桿107頂端相連，輸送管線上自第二儲液容 器402至鉆桿107方向依次安有恒壓恒速累207、第四控制閥504、加熱裝置208,；第二儲 液容器402裝有設定的溶液，W模擬注熱法鉆采水合物，溶液通過恒壓恒速累207的抽取， 經(jīng)加熱裝置208加熱到預設溫度后通過鉆桿107進入反應蓋102,利用第四控制閥504控制 溶液的流動。
[0027] 測定單元，包括：調壓閥301、氣液分離器裝置302、密閉排液容器303、稱重裝置 304、保溫儲氣瓶305、Ξ通閥306 ;排氣孔104通過輸送管線與Ξ通閥306相連，輸送管線上 自排氣孔104至Ξ通閥306方向依次安有第四壓力傳感器604、調壓閥301 ;第四壓力傳感 器604測量排出氣體時反應蓋102內實時的壓力，調節(jié)調壓閥301將反應蓋102內的實時 壓力維持在設定的固定值，通過Ξ通閥306控制流體的流動和流向；氣液分離器裝置302與 Ξ通閥306相連，Ξ通閥306將排出的流體導入氣液分離器裝置302中進行氣液分離；氣液 分離器裝置302下部開有液孔，液孔通過輸送管線與第Ξ儲液容器403相連；第Ξ儲液容器 403盛裝分離出的液體；氣液分離器裝置302上端開有氣孔，氣孔通過輸送管線與密閉排液 容器303的頂端相連；密閉排液容器303通過輸送管線與第四儲液容器404相連，輸送管線 伸入密閉排液容器303內腔且靠近底部，第四儲液容器404放置于稱重裝置304上，稱重裝 置304與計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相連；密閉排液容器303通過排水法測量氣液分離后氣體的 體積，第四儲液容器404盛裝排水法排出的水，稱重裝置304測量排出水的質量，計算機數(shù) 據(jù)處理系統(tǒng)用于采集、儲存并分析實時的質量數(shù)據(jù)；保溫儲氣瓶305通過輸送管線與Ξ通 閥306相連，保溫儲氣瓶305上安裝有第二溫度傳感器702和第五壓力傳感器605 ;保溫儲 氣瓶305容積已知不變，W改變體系壓力，模擬降壓法鉆采水合物，第二溫度傳感器702和 第五壓力傳感器605測量保溫儲氣瓶305內實時的溫度和壓力。
[0028] 采用真空累201將反應蓋102內抽真空，再通過氣體增壓累205和注液裝置206將 甲燒氣體和配置的溶液注入到反應蓋102內，并打開恒溫箱101電源設置溫度，模擬水合物 的生成；當反應蓋102內壓力達到預設值，且水合物生成穩(wěn)定后，打開泥漿累108,模擬泥漿 鉆井液循環(huán)，利用恒壓恒速累207和加熱裝置208將熱流體注入反應蓋102內模擬注熱法 開采水合物；利用保溫儲氣瓶305與反應蓋102連通模擬降壓法開采水合物；利用氣體增 壓累205將二氧化碳注入反應蓋102內模擬置換法開采水合物；依靠氣液分離器裝置302、 密閉排液容器303和第四儲液容器404進行排水法測量，計算出不同鉆采方法下水合物的 分解速率。
[0029] 監(jiān)測不同鉆采方法下水合物分解區(qū)域的方法，采用上述監(jiān)測不同鉆采方法下水合 物分解區(qū)域的裝置，可W模擬水合物層生成、模擬泥漿循環(huán)條件下降壓法開采水合物、模擬 泥漿循環(huán)條件下注熱法開采水合物、模擬泥漿循環(huán)條件下二氧化碳置換甲燒法開采水合 物。
[0030] 模擬水合物層生成，其具體步驟如下：
[0031] 在反應蓋102中按設定的比例和分布放置定量的沙、石，W模擬相應的儲層環(huán)境， 關閉裝置的所有閥口；
[0032] 打開第一控制閥501，打開真空累201，抽出反應蓋102內腔中的氣體，直至真空表 202讀數(shù)為負；
[0033] 關閉真空累201，關閉第一控制閥501 ;
[0034] 配置指定濃度的離子溶液，放入注液裝置206的液體連通器內；
[0035] 打開第二控制閥502,轉動注液裝置206中的手動累將配置溶液注入到反應蓋102 內，注入過程中通過觀察第二壓力傳感器602壓力讀數(shù)來調整手動累的轉速，觀察并記錄 液體連通器上的體積讀數(shù)，直至第二壓力傳感器602壓力讀數(shù)和液體連通器上的體積讀數(shù) 達到預設值，停止轉動手動累，關閉第二控制閥502 ;
[0036] 打開恒溫箱101電源，將溫度調整至預設值，對反應蓋102加熱，直至恒溫箱101 實際溫度讀數(shù)變化小于±0.ore;
[0037] 打開第一針閥801和第Ξ控制閥503,打開氣體增壓累205,設置指定壓力，抽取高 壓甲燒氣瓶203內甲燒氣體輸送進反應蓋102中，觀察并記錄第一壓力傳感器601、第Ξ壓 力傳感器603、電阻抗傳感器111、第一溫度傳感器701實時讀數(shù)，持續(xù)注氣，直至第一壓力 傳感器601、第Ξ壓力傳感器603讀數(shù)達到預設值，且電阻抗傳感器111、第一溫度傳感器 701讀數(shù)趨于穩(wěn)定，即反應蓋102內水合物在預設壓力下生成完全后，關閉第一針閥801和 第Ξ控制閥503,關閉氣體增壓累205。
[0038] 模擬泥漿循環(huán)條件下降壓法開采水合物，具體步驟如下：
[0039] 模擬水合物生成后，記錄第一壓力傳感器601的讀數(shù)記為Pi。打開泥漿累108,形 成泥漿循環(huán)體系。
[0040] 打開Ξ通閥306上與反應蓋102和保溫儲氣瓶305相連的閥口，使保溫儲氣瓶305 與反應蓋102內腔相通，從而實現(xiàn)降壓功能。觀察并記錄第四壓力傳感器604、第五壓力傳 感器605和第二溫度傳感器702上的讀數(shù)。其中，第五壓力傳感器605上的實時讀數(shù)記為 ?2〇
[0041] 模擬開采過程中，溫度恒定為T。反應蓋102內腔體積為Vi，保溫儲氣瓶305內腔 體積為V,。則開采前反應蓋102內天然氣物質的量可由W下公式計算：
[0042] PiVi=ZniRT
[0043] 式中，Pi-開采前反應蓋102內壓力，Vi--反應蓋102內腔體積，叫--開采前反 應蓋102內天然氣物質的量，T--體系溫度。
[0044] 開采過程中天然氣物質的量可由公式計算：
[0045] ?2 (V1+V2) =ZnzRT
[0046] 式中，P2--開義過程中體系壓力，Vi--反應蓋102內腔體積，V2--保溫儲氣瓶 305內腔體積，Π2-一開采過程中天然氣物質的量，T一一體系溫度。
[0047] 則開采過程中產(chǎn)生的天然氣物質的量為：
[0048] Δη二11廠打1 陽049] 式中，Δη-開采過程中產(chǎn)生的天然氣物質的量。
[0050] 則降壓法開采水合物時，水合物的分解速率為：
[0051]
陽052] 式中，U--水合物實時分解速率，t--開采水合物所用時間。
[0053] 同時，利用電阻抗傳感器111記錄的實時數(shù)據(jù)，在計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中分析水 合物在軸向上和徑向上的分解情況，從而繪制實時的分解區(qū)域預測圖。直至電阻抗傳感器 111的讀數(shù)穩(wěn)定，即水合物分解穩(wěn)定，關閉Ξ通閥306上與反應蓋102和保溫儲氣瓶305相 連的閥口，關閉泥漿累108。
[0054] 利用調壓器301改變降壓幅度，優(yōu)選降壓法開采水合物的壓力參數(shù)。
[0055] 改變泥漿性能及流速，探究泥漿循環(huán)對鉆井過程中降壓法開采水合物的影響。
[0056] 改變注液裝置206中液體連通器內的溶液離子種類和濃度，探究不同離子和濃度 對降壓法開采水合物的影響。
[0057] 模擬泥漿循環(huán)條件下注熱法開采水合物，其具體步驟如下：
[0058] 模擬水合物生成后，記錄第一壓力傳感器601讀數(shù)為Pi。打開稱重裝置304電源， 歸零處理。打開Ξ通閥306上與反應蓋102和氣液分離器裝置302相連的閥口，調整調壓 閥301，使第一壓力傳感器601的讀數(shù)維持為Pi不變，并利用排水法收集氣液分離后排出的 氣體。
[0059] 打開泥漿累108,形成泥漿循環(huán)體系。
[0060] 打開第四控制閥504,打開加熱裝置208電源，設置預設溫度進行預熱。打開恒壓 恒速累207電源，設置壓力、流速參數(shù)，進行注熱。利用計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)記錄稱重裝置 304的實時讀數(shù)m3。
[0061] 稱重裝置304的讀數(shù)1?可通過W下公式換算成排水法排出液體的體積：
[0062]
[0063] 式中，V3--排出液體的體積；1?--排出液體的質量；P3--排出液體的密度。 W64] 分離后排出氣體的體積為： 陽0化]、尸、3
[0066] 式中，V4--分離后排出氣體的體積。
[0067] 則分離后排出氣體的物質的量可W由W下公式計算：
[0068]
[0069] 式中，Π4-一分離后排出氣體物質的量；P4-一分離后排出氣體的密度；M4-一分 離后排出氣體的相對分子質量。
[0070] 則水合物分解速率可由W下公式計算：
[0071]
陽07引式中，U-