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公开(公告)号：CN107727432B
公开(公告)日：2020-03-24
申请号：CN201711196175.4
申请日：2017-11-25
申请人： 吉林大学
IPC分类号： G01N1/08
摘要： 本发明公开了一种振动式海洋水合物保压取样器，其是由定位机构、振动取心机构、液力提升机构、冲洗机构和保压机构组成。天然气水合物稳定存在于高压低温的海底及冻土带，对温度压力变化敏感，非保压的水合物取样会造成水合物的分解。海洋水合物一般存在于海底浅层沉积砂岩的孔隙中，固结程度不高，松散易遭受冲刷，取心困难。本发明针对海底泥质粉砂型水合物，采用铠装电缆提供动力、振动方式取心、清洗液消除固相颗粒、翻板阀保压的方式进行水合物层的原位保压取心。
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公开(公告)号：CN108547600B
公开(公告)日：2020-02-18
申请号：CN201810346002.4
申请日：2018-04-18
申请人： 吉林大学
摘要： 一种利用电磁加热方式开采天然气水合物的方法，属于天然气水合物开采技术领域，在钻井液中混入铁粉，采用射流的方式将含有铁粉的钻井液注入到天然气水合物储层中；利用高频电加热原理，将交流电转化为高频电流，产生高频磁场，当磁场内磁力线通过绝缘的天然气水合物储层作用铁粉时，磁力线被切割，产生涡流，使铁粉自身发热，从而达到加热天然气水合物储层的目的，实现天然气水合物储层的热激发开采。该方法适用性较强，可根据工程实际需要，单独进行热激发开采天然气水合物；或与降压法联合使用，预防降压开采时开采井井壁周围形成二次水合物，提高降压开采的效率，本发明可实现天然气水合物储藏最优化开采，提高采气效率，增加经济效益。
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公开(公告)号：CN109138882A
公开(公告)日：2019-01-04
申请号：CN201811016789.4
申请日：2018-09-03
申请人： 吉林大学
摘要： 天然气水合物冷冻保压取样钻具及取样方法，钻具包括钻具外管、钻具内管总成及钻头，钻具内管总成包括控制杆、密封环、排气阀弹簧、排气阀体、排气阀芯、冷源腔体管、冷源腔体保温层、电磁开关、继电器、压力传感器、保压腔体管、保压腔保温层、翻板阀上保温层、翻板阀、扭簧、取心筒、岩心管、活塞、揽簧及切削齿，将天然气水合物保压取样方法和冷冻取样方法通过天然气水合物冷冻保压取样钻具进行结合；采用翻板阀将取心筒密封，保持天然气水合物岩心的原始压力抑制其分解；当取心筒发生泄漏，其内部压力达到一定值时，相变液体作为冷源冷冻天然气水合物岩心至‑40℃；本发明采用冷冻保压双重作用提高天然气水合物岩心的保真程度和取心成功率。
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公开(公告)号：CN109098679A
公开(公告)日：2018-12-28
申请号：CN201811016786.0
申请日：2018-09-03
申请人： 吉林大学
摘要： 海洋天然气水合物相变制冷绳索取心钻具及取心方法，本发明采用相变流体作为冷冻剂通过快速排气机构将相变流体气化产生的气体从钻具内部排出，解决由于冷冻剂相变产生的气体在深海静水压力作用下无法排出，致使腔体内的压力过大，达到流体的相变压力临界点，流体不再相变吸热，导致钻具的制冷量不足的问题；在取心结束后，向钻具内投入钢球，堵住钻井液循环通道，通过钻井液压力为快速排气机构提供动力，并且实现冷冻剂注入孔底冷冻机构的过程。将绳索取心与孔底冷冻结合，实现不提钻快速取心；钻进时内管总成不回转，因而在较大程度上避免了因钻具回转产生的机械力对天然气水合物岩心的破坏，更有效地提高了岩心采取率、完整度和代表性。
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公开(公告)号：CN108952611A
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201811227469.3
申请日：2018-10-22
申请人： 吉林大学
摘要： 一种海洋孔底冷冻绳索取心钻具及方法，属于天然气水合物孔底冷冻绳索取心领域，由内管总成与外管总成两大部分组成，内管总成包括捞矛机构、弹卡定位机构、悬挂机构、控制机构、单动机构、内管保护调节机构、冷冻机构、冷源存储机构、集气机构、保压机构及集液机构，本发明钻进结束提钻利用冷源将岩心冷冻并提至地表；采用化学吸收方法设计混合冷源集气机构，解决海洋冷源中干冰升华排不出钻具导致内管压力升高损坏钻具的问题；集液机构收集岩心管上部未冷冻的气水化合物，防止内管压力升高并将为未冷冻的气水化合物提至地表用于科学研究；内管保护调节机构简化钻具组装拆卸程序；同时能够准确获知海洋长时间下放钻具到位的信息。
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公开(公告)号：CN108547600A
公开(公告)日：2018-09-18
申请号：CN201810346002.4
申请日：2018-04-18
申请人： 吉林大学
摘要： 一种利用电磁加热方式开采天然气水合物的方法，属于天然气水合物开采技术领域，在钻井液中混入铁粉，采用射流的方式将含有铁粉的钻井液注入到天然气水合物储层中；利用高频电加热原理，将交流电转化为高频电流，产生高频磁场，当磁场内磁力线通过绝缘的天然气水合物储层作用铁粉时，磁力线被切割，产生涡流，使铁粉自身发热，从而达到加热天然气水合物储层的目的，实现天然气水合物储层的热激发开采。该方法适用性较强，可根据工程实际需要，单独进行热激发开采天然气水合物；或与降压法联合使用，预防降压开采时开采井井壁周围形成二次水合物，提高降压开采的效率，本发明可实现天然气水合物储藏最优化开采，提高采气效率，增加经济效益。
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公开(公告)号：CN106481297B
公开(公告)日：2018-08-07
申请号：CN201611094627.3
申请日：2016-12-02
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明公开了种涡流管式保温取样钻具,包括双壁钻杆、隔热保温层、取心筒、涡流管、上滚动轴承、下滚动轴承、热熔钻头和螺旋叶片;其中隔热保温层紧贴设置在双壁钻杆的内壁上,取心筒设置在隔热保温层的内部,取心筒的外侧同轴设置有螺旋叶片,隔热保温层、取心筒和螺旋叶片三者之间形成冷气螺旋通道;涡流管设置在双壁钻杆的上端,本发明工艺简单、冰心与高原冻土区天然气水合物岩心样品的采取效率高、对冰心与天然气水合物的原生状态扰动小,不仅在取心钻进时地效果更加突出,采用空气作为动力无污染,而且无需额外施加机械扭矩其使用寿命及其可信赖性也很有保证,解决了高原冻土区水资源不足,整体性价比大幅提高。
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公开(公告)号：CN108194063A
公开(公告)日：2018-06-22
申请号：CN201810183899.3
申请日：2018-03-07
申请人： 吉林大学
摘要： 利用自发热材料加热辅助降压开采水合物的装置及方法，属于天然气水合物开采领域，本发明通过监测仪器、数据采集与处理系统、压裂泵车、储砂罐、混砂装置、自发热材料存储装置、压裂液存储装置、气液分离装置、天然气收集装置及井口压力传感器等进行天然气水合物开采，在含天然气水合物区实施开采井和压裂井，开采井使用降压法对天然气水合物进行开采；在压裂井的分支水平井段内，实施压裂工艺，自发热材料由压裂液携带，通过压裂井进入天然气水合物储层中与水反应，放出大量的热，防止井筒内天然气水合物二次生成，并加热天然气水合物储层促进天然气水合物分解辅助开采井对天然气水合物进行开采；开采气体通过气液分离设备分离获取天然气。
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公开(公告)号：CN104929554B
公开(公告)日：2017-09-15
申请号：CN201510404072.7
申请日：2015-07-10
申请人： 吉林大学
摘要： 本发明公开了一种气动循环冷冻式天然气水合物绳索取心钻具及取心方法,其中的钻具是由内管总成和外管总成组成，钻具采用干冰为冷源，酒精为载冷剂，利用干冰酒精混合时产生的高压二氧化碳气体推动酒精循环流动，将冷冻能量由干冰所在的储冷腔持续不断的传递到冷冻腔并实现快速冷冻岩心；结合了孔底冷冻方法与绳索取心工艺，可实现不提钻快速取心，且钻进过程中内管不回转，减少了对水合物岩心的机械扰动。本发明结构合理，冷冻效率高，钻具的操作过程简单。
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公开(公告)号：CN106761588A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201611203108.6
申请日：2016-12-23
申请人： 吉林大学
IPC分类号： E21B43/01 , E21B43/114
CPC分类号： E21B43/01 , E21B43/114
摘要： 本发明公开了一种射流破碎、反循环输送浆态海洋天然气水合物的开采方法及开采装置，该方是用高压水射流方法对海洋天然气水合物地层进行破碎，射流的水与破碎后的岩土、破碎的水合物共同形成多相浆态化混合物；用反循环的方法将浆态化混合物输送至海平面上分解、分离装置；海平面上分解、分离装置对浆态化混合物进行降压分解、固液分离、气液分离，分别得到气体、固体和液体，并进行相应的利用和收集。所用的装置包括射流碎岩浆化系统、反循环输送系统、分解分离收集系统和辅助系统。本发明克服了现有的海洋天然气水合物开采中开采效率低的缺点，提高了水合物矿藏利用率，降低了开采成本，提高了经济效益，实现快速、可持续化开采。
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