本文對FCS-108型天然氣水合物孔底冷凍取樣器進(jìn)行了研制及試驗(yàn)研究,試驗(yàn)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(jìn)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(jī)構(gòu)的研制。對取樣器的主要機(jī)構(gòu)冷凍機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與性能分析,并對天然氣水合物取樣器冷凍能量進(jìn)行計(jì)算分析。 其次,對FCS-108型天然氣水合物孔底冷凍取樣器進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)研究,200米深的孔底冷凍取樣實(shí)驗(yàn)成功取得冷凍巖樣且取樣器各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的平穩(wěn)運(yùn)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(jìn)一步提高干冰冷源的保溫效果。通過試驗(yàn)結(jié)果和模擬分析結(jié)果的對比分析表明經(jīng)過改進(jìn)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(jì)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(xué)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(jì)要求
        2.1.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.1.3 取樣器工作原理
    2.2 冷凍能量計(jì)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(shí)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(shí)的最低冷卻溫度
    2.3 懸掛差動機(jī)構(gòu)
        2.3.1 懸掛差動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)組成
        2.3.2 懸掛差動機(jī)構(gòu)工作原理
    2.4 單動機(jī)構(gòu)
        2.4.1 單動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)組成
        2.4.2 單動機(jī)構(gòu)工作原理
        2.4.3 軸承的選擇
    2.5 控制機(jī)構(gòu)
        2.5.1 控制機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)組成
        2.5.2 控制機(jī)構(gòu)工作原理
    2.6 冷凍機(jī)構(gòu)
        2.6.1 冷凍機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)組成
        2.6.2 冷凍機(jī)構(gòu)工作原理
        2.6.3 排氣閥的設(shè)計(jì)
        2.6.4 排氣閥彈簧選擇
        2.6.5 上保壓彈簧設(shè)計(jì)
    2.7 保壓機(jī)構(gòu)
        2.7.1 保壓機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)組成
        2.7.2 保壓機(jī)構(gòu)的工作原理
        2.7.3 球閥的選擇計(jì)算
        2.7.4 扭簧計(jì)算
    2.8 現(xiàn)場試驗(yàn)
        2.8.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>        2.8.2 試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)地層
        2.8.3 試驗(yàn)方法
        2.8.4 試驗(yàn)的準(zhǔn)備工作
        2.8.5 試驗(yàn)步驟
        2.8.6 試驗(yàn)結(jié)果
    2.9 取樣器改進(jìn)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(yàn)研究
        3.2.1 試驗(yàn)的目的和意義
        3.2.2 試驗(yàn)裝置冷凍能量計(jì)算分析
        3.2.3 試驗(yàn)裝置的組成
        3.2.4 試驗(yàn)樣品的選擇
        3.2.5 實(shí)驗(yàn)步驟
        3.2.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        3.2.7 模擬分析結(jié)果與室內(nèi)試驗(yàn)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(diǎn)
    4.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
中文摘要
ABSTRACT



本文編號：3778337