本文對FCS-108型天然氣水合物孔底冷凍取樣器進行了研制及試驗研究,試驗的成功證明了取樣器研制的成功。并通過改變天然氣水合物孔底冷凍取樣器的冷凍及保冷方式,進一步提高了干冰冷源的保溫效果。 首先, FCS-108型天然氣水合物孔底冷凍取樣器冷凍機構(gòu)的研制。對取樣器的主要機構(gòu)冷凍機構(gòu)進行了設(shè)計與性能分析,并對天然氣水合物取樣器冷凍能量進行計算分析。 其次,對FCS-108型天然氣水合物孔底冷凍取樣器進行現(xiàn)場試驗研究,200米深的孔底冷凍取樣實驗成功取得冷凍巖樣且取樣器各項技術(shù)參數(shù)的平穩(wěn)運行,證明了FCS-108型天然氣水合物孔底冷凍取樣器研制的成功。 最后,通過改變FCS-108型天然氣水合物孔底冷凍取樣器的冷凍及保冷方式,進一步提高干冰冷源的保溫效果。通過試驗結(jié)果和模擬分析結(jié)果的對比分析表明經(jīng)過改進FCS-108型天然氣水合物孔底冷凍取樣器的冷凍及保冷方式,取樣器的保冷效果更好。 本文的研究為天然氣水合物孔底冷凍取樣器的設(shè)計提供了新的思路,對天然氣水合物的勘探和開發(fā)有一定的推動作用。

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
內(nèi)容提要
第1章 緒論
    1.1 天然氣水合物的基礎(chǔ)知識
        1.1.1 天然氣水合物的結(jié)構(gòu)
        1.1.2 天然氣水合物的組成
        1.1.3 天然氣水合物形成的條件
    1.2 本課題研究目的和意義
    1.3 天然氣水合物保真取樣器的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 FCS-108 型天然氣水合物孔底冷凍取樣器的研制
    2.1 孔底冷凍取樣器的總體結(jié)構(gòu)研究
        2.1.1 取樣器設(shè)計要求
        2.1.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.1.3 取樣器工作原理
    2.2 冷凍能量計算分析
        2.2.1 水合物地層熱物性
        2.2.2 冷凍能量
        2.2.3 實際干冰、酒精的體積可將巖心冷卻的最低溫度
        2.2.4 采用鋼管時的最低冷卻溫度
    2.3 懸掛差動機構(gòu)
        2.3.1 懸掛差動機構(gòu)結(jié)構(gòu)組成
        2.3.2 懸掛差動機構(gòu)工作原理
    2.4 單動機構(gòu)
        2.4.1 單動機構(gòu)結(jié)構(gòu)組成
        2.4.2 單動機構(gòu)工作原理
        2.4.3 軸承的選擇
    2.5 控制機構(gòu)
        2.5.1 控制機構(gòu)結(jié)構(gòu)組成
        2.5.2 控制機構(gòu)工作原理
    2.6 冷凍機構(gòu)
        2.6.1 冷凍機構(gòu)結(jié)構(gòu)組成
        2.6.2 冷凍機構(gòu)工作原理
        2.6.3 排氣閥的設(shè)計
        2.6.4 排氣閥彈簧選擇
        2.6.5 上保壓彈簧設(shè)計
    2.7 保壓機構(gòu)
        2.7.1 保壓機構(gòu)結(jié)構(gòu)組成
        2.7.2 保壓機構(gòu)的工作原理
        2.7.3 球閥的選擇計算
        2.7.4 扭簧計算
    2.8 現(xiàn)場試驗
        2.8.1 實驗?zāi)康?br>        2.8.2 試驗?zāi)繕说貙?br>        2.8.3 試驗方法
        2.8.4 試驗的準備工作
        2.8.5 試驗步驟
        2.8.6 試驗結(jié)果
    2.9 取樣器改進意見
    本章小結(jié)
第3章 FCS-108 型天然氣水合物孔底冷凍取樣器保溫效果的研究
    3.1 FCS-108 型天然氣水合物孔底冷凍取樣器保溫效果的有限元模擬分析
        3.1.1 模型的簡化
        3.1.2 模型的建立和網(wǎng)格劃分
        3.1.3 降溫過程的模擬分析
        3.1.4 升溫過程的模擬分析
    3.2 FCS-108 型天然氣水合物孔底冷凍取樣器保溫效果的試驗研究
        3.2.1 試驗的目的和意義
        3.2.2 試驗裝置冷凍能量計算分析
        3.2.3 試驗裝置的組成
        3.2.4 試驗樣品的選擇
        3.2.5 實驗步驟
        3.2.6 實驗結(jié)果分析
        3.2.7 模擬分析結(jié)果與室內(nèi)試驗結(jié)果的對比分析
    本章小結(jié)
第4章 結(jié)論與展望
    4.1 結(jié)論
    4.2 論文創(chuàng)新點
    4.3 展望
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
致謝
中文摘要
ABSTRACT



本文編號：3778337