2016年5月,中国地质调查局油气资源调查中心申请的《一种天然气水合物钻探现场岩心气体的真空取气系统》发明专利正式获批。
天然气水合物是一种高密度(1m3可释放164m3的甲烷)的清洁能源,其资源量相当于全球传统化石燃料资源量总和的两倍,已引起许多国家的高度关注。陆域冻土区水合物的发现与识别现今只能通过钻探来实现,钻探过程中岩心释放气体量的大小,是现场快速判断水合物存在与否的关键参数之一。因此,水合物钻井现场岩心气体提取设备是钻探现场气体采集、测量、进而快速判别水合物的重要基础装备。目前,国内外水合物钻井岩心采气方法主要由顶空气法和静置排气法。这两种方法虽然在野外操作简单,但也具有分解速度慢、效率低、不完全,易受环境温度影响等缺点,而且还可能受到空气混入污染的影响。
该发明所采用的多项技术可以极大地克服这两种方法的缺点。发明所述的真空取气系统利用集气罐内的真空负压和特定结构的集气抽气室来提取岩心释放的气体,提高了气体采集效率;利用多重密封结构排出了空气影响,保证了采气质量;利用水浴恒温脱气,排出了环境温度变化的影响,提高了岩心采气量的可比性。
这一发明将较大程度地提高水合物岩心样品采取效率及测试准确性。该技术的使用有望为我国陆域冻土区水合物钻探调查工作提供强有力的支持。