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专利号: 2020111727265
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-05-20
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种海上可燃冰采挖回填装置,其特征在于,包括开采平台、伸缩管、钻孔机构、回填机构和收集存储机构,伸缩管一端安装在开采平台上并与收集存储机构连通,另一端对接连通管片,钻孔机构安装在伸缩管内,回填注浆机构输出端位于伸缩管内且朝向管片,伸缩管能够带动管片沿轴向移动,并作为收集存储机构的进气管路将储层释放的气体输送到收集存储机构进行存储。

2.如权利要求1所述的海上可燃冰采挖回填装置,其特征在于,所述管片与伸缩管端部同轴可拆卸对接,管片远离伸缩管的一端设有环切刀头。

3.如权利要求2所述的海上可燃冰采挖回填装置,其特征在于,所述回填机构安装在开采平台上,回填机构通过回填管道连通伸缩管内部形成回填机构的输出端,用于输入回填材料配合管片封堵储层气体释放口。

4.如权利要求1所述的海上可燃冰采挖回填装置,其特征在于,所述钻孔机构包括钻孔电机和钻头,钻孔电机通过直线移动副连接钻头,能够带动钻头转动的同时沿轴线方向移动,以改变钻头与海床的间距。

5.如权利要求1所述的海上可燃冰采挖回填装置,其特征在于,所述伸缩管内壁安装有排水机构,排水机构输入端连通伸缩管内部,输出端穿过伸缩管壁延伸到伸缩管外,伸缩管内布置有探测机构。

6.如权利要求1所述的海上可燃冰采挖回填装置,其特征在于,所述收集存储机构包括收集器、压力室,收集器输入端通过管路连通伸缩管一端,收集器与伸缩管之间的管路上配置有真空泵,收集器输出端通过管路连通压力室。

7.如权利要求6所述的海上可燃冰采挖回填装置,其特征在于,所述伸缩管连接真空泵的一端安装有过滤板,钻孔机构安装在过滤板与管片之间。

8.一种海上可燃冰采挖回填方法,利用如权利要求1-7任一项所述的海上可燃冰采挖回填装置,其特征在于,包括以下步骤:探测海床并获取可燃冰储层区域,移动开采平台至储层区域上方;

伸缩管带动管片下放,使管片端部插入海床表层,排空伸缩管内部的水;

钻孔机构下方,对海床钻孔直至到达储层破坏储层内的相平衡态,收回钻孔机构;

以管片结合伸缩管作为收集存储机构的进气管路,将储层可燃冰分解的气体引导进入收集存储机构内进行存储;

开采完毕后,关闭收集存储机构,回填装置向管片内输入回填材料对海床钻孔进行封堵,待回填完毕后,从伸缩管末端卸下管片并收回伸缩管。

9.如权利要求8所述的海上可燃冰采挖回填方法,其特征在于,在带动管片下放时,通过抽出伸缩管的水体向外部排出,使其内外形成压力差,结合自重作用使伸缩管和管片逐渐下沉至海床。

10.如权利要求8所述的海上可燃冰采挖回填方法,其特征在于,在收集可燃冰分解的气体时,收集存储机构运行并在伸缩管内维持负压,引导可燃冰储层释放气体。