海底表层天然气水合物藏采掘工具设计研究

发布时间：2018-03-09 17:06

  本文选题：天然气水合物　切入点：固态流化开采　出处：《机械科学与技术》2017年02期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：由于海洋非成岩水合物藏没有封闭盖层,常规的开采方法不能直接应用,为此周守为院士提出了固态流化开采的新方法。固体流化开采技术的关键在于设计出一种能够全方位破碎并收集水合物的采掘工具。为此,参照现有的海底破岩工具,设计了一种全新的海底天然气水合物采掘钻头,该钻头既可沿竖向破碎水合物,又能沿横向破碎水合物,还能够实现快速聚碴、高效排屑的效果;其次建立了该钻头的有限元仿真模型,并利用Fluent软件对其进行流场分析。研究得出该钻头内部流体在不同工况下的速度分布规律,证明该钻头具有很好的可使用性。
[Abstract]:Because there is no seal cover in marine non-diagenetic hydrate reservoirs, conventional mining methods cannot be directly applied. For this reason, Academician Zhou Shouwei proposed a new method of solid-state fluidized mining. The key point of solid-state fluidized mining technology is to design a mining tool capable of breaking in all directions and collecting hydrates. A new kind of submarine gas hydrate extraction bit is designed. The bit can not only break hydrate along vertical direction, but also break hydrate along transverse direction. It can also achieve the effect of rapid ballast accumulation and high efficiency chip removal. Secondly, the finite element simulation model of the bit is established, and the flow field is analyzed by using Fluent software. The velocity distribution of the fluid inside the bit under different working conditions is obtained, which proves that the bit has good serviceability.
【作者单位】： 四川省海洋天然气水合物开发协同创新中心;海洋非成岩天然气水合物固态流化开采实验室;山东高速轨道设备材料有限公司;
【基金】：国家自然科学基金项目(L1322021) 中国工程院自然基金项目(2013-04-ZQC-002)资助
【分类号】：TE921

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