CN105181702B - 一种实验室模拟盐岩溶腔建造流场的试验装置 - Google Patents
一种实验室模拟盐岩溶腔建造流场的试验装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105181702B CN105181702B CN201510680231.6A CN201510680231A CN105181702B CN 105181702 B CN105181702 B CN 105181702B CN 201510680231 A CN201510680231 A CN 201510680231A CN 105181702 B CN105181702 B CN 105181702B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- valve
- rock salt
- salt cavern
- pipeline
- simulation rock
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 title claims abstract description 62
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 title claims abstract description 62
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M sodium chloride Chemical compound data:image/svg+xml;base64,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 data:image/svg+xml;base64,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 [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 51
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title claims abstract description 45
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances data:image/svg+xml;base64,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 data:image/svg+xml;base64,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 O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 32
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 18
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 5
- 238000004040 coloring Methods 0.000 claims description 5
- 229920005479 Lucite® Polymers 0.000 claims description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 8
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 12
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 6
- 241001131796 Botaurus stellaris Species 0.000 description 5
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 5
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Abstract
一种实验室模拟盐岩溶腔建造流场的试验装置，属于盐岩地下储气库造腔技术领域。包括水箱、影像记录仪和透明材质的模拟盐岩溶腔，模拟盐岩溶腔内设置有中心管和中间管；水箱的循环水出口依次连接恒流泵、第二阀门、第三阀门和第四阀门后与水箱的循环水进口连接，第二阀门和第三阀门之间、第四阀门的出口端分别旁接有第二管道、第二管道均与中间管连接，第二管道上均设置有第五阀门，中心管的上端旁接在第三阀门和第四阀门之间的第一管道上；影像记录仪设置在模拟盐岩溶腔的一侧。本发明相对于现场实际设计溶腔具有效率高、可靠性强的优点，对地下数千米深处的巨型溶腔内部流场形态可以进行相似性模拟。
Description
一种实验室模拟盐岩溶腔建造流场的试验装置
技术领域
[0001] 本发明属于盐岩地下储气库造腔技术领域，具体为一种实验室模拟盐岩溶腔建造 流场的试验装置。
背景技术
[0002] 随着经济与社会的快速发展，国家能源战略储备日益迫切。由于地质赋存条件优、 密封性好、安全稳定程度高，地下盐岩溶腔被公认为是理想的油气储存及废物处置的理想 场所。我国西气东输工程的下游配套储气库即选址于盐岩溶腔，目前我国中部地区石油储 库也选择建于盐岩溶腔中。但是，利用传统水溶法建造盐岩溶腔过程中，溶腔内部的流场形 态、浓度场分布、造腔管柱的应力以及应变情况、作业施工期间的腔体压力变化情况等研宄 目前还不充分，对于溶腔内壁的盐体上溶、侧溶状态难以把握，造成盐岩溶腔的形状控制存 在一定的难度，对于作业施工前腔体泄压时间无法精确掌握，导致地下盐穴储气库的工期 延误，建造速度缓慢。由于盐岩溶腔深埋于地下，现有的技术手段，无法对其进行直接观测， 因此，通过在实验室模拟装置对盐岩溶腔建腔期的流场形态进行模拟，对于地下盐岩储气 库的设计研宄具有一定的指导意义。
发明内容
[0003]本发明的目的是提供一种实验室模拟盐岩溶腔建造流场的试验装置，该试验装置 根据相似模拟原则，计算出对应的套管尺寸、注水排量，选择合适的循环系统，对溶腔内流 场形态进行模拟。还可以有效地模拟出实际盐岩溶腔运行过程中的浓度场分布，温度、压力 变化并进行测量，从而研究造腔过程中卤水的浓度场分布规律、温度变化以及压力变化情 况。
[0004]实现上述目的的技术方案是：一种实验室模拟盐岩溶腔建造流场的试验装置，其 特征在于:包括水箱、影像记录仪和透明材质的模拟盐岩溶腔，所述模拟盐岩溶腔的底部设 置有出水管，出水管上连接有第一阀门，模拟盐岩溶腔内设置有模拟泥岩夹层，所述模拟盐 岩溶腔内竖向设置有中心管，中心管外套置有中间管，中心管和中间管均向上伸出模拟盐 石洛fe;所述水箱设置有循环水进口和循环水出口，水箱的循环水出口连接有恒流栗，恒流 栗的进口端设置有着色剂注入口，恒流泵的出口通过第一管道连接水箱的循环水进口，所 述恒流栗出口端的第一管道上依次设置有第二阀门、第三阀门和第四阀门，第二阀门和第 三阀门之间的第一管道上旁接有第二管道，所述第四阀门的出口端旁接有第三管道，第二 管道、第三管道分别与中间管的上端密封连接，所述第二管道和第三管道上均设置有第五 阀门，所述中心管的上端旁接在第三阀门和第四阀门之间的第一管道上;所述影像记录仪 设置在模拟盐岩溶腔的一侧。
[0005]试验装置还包括信号发射接收处理器，所述模拟盐岩溶腔的内壁的环周布置有第 一光纤，第一光纤上连接有第一光纤温度传感器和第一光纤浓度传感器，中心管的外壁上 设置有第二光纤，第二光纤上连接有第二光纤温度传感器、第二光纤浓度传感器以及光纤 应力应变传感器;所述第一光纤和第二光纤分别连接信号发射接收处理器。
[0006] 所述第四阀门出口端的第一管道上连接有流量计。
[0007] 所述中间管通过悬挂器连接在中心管上。
[0008] 模拟盐岩溶腔采用有机玻璃制成。
[0009] 所述影像记录仪为数码摄像机和/或照相机。
[0010] 流场分布状态试验过程：
[0011] 1、注清水准备工作:打开第二阀门、第三阀门，关闭第一阀门、第四阀门以及第二 管道、第三管道上的第五阀门，打开恒流泵，将模拟盐岩溶腔注满水，保证后续注水流场稳 定，水注满后关闭恒流栗，关闭第二阀门、第三阀门；
[0012] 2、模拟正循环方式采卤：打开第二阀门、第三阀门、第三管道上的第五阀门，启动 恒流栗，根据实验方案要求调整注水流量，检查流量计的示数，带示数稳定后，启动影像记 录仪，从恒流栗进口端的着色剂注入口注入染色液，通过影像记录仪记录腔内染色液扩散 运移轨迹，完成后关闭第二阀门、第三阀门、第三管道上的第五阀门；
[0013] 3、排空实验污水:打开第一阀门，将模拟盐岩溶腔内污水通过底部出水管排空；
[0014] 4、更换不同长度的中心管与中间管，从而变换两管出口间距，重复丨、2、3步骤，再 次记录染色液运移轨迹；
[0015] 5、模拟反循环方式采卤：重复步骤1，之后，打开第二阀门、第四阀门、第二管道上 的第五阀门，启动恒流泵，根据实验方案要求调整注水流量，检查流量计的示数，带示数稳 定后，启动影像记录仪，从恒流泵进口端的着色剂注入口注入染色液，通过影像记录仪记录 腔内染色液扩散运移轨迹，继续记录染色液运移轨迹，完成后关闭第二阀门、第四阀门、第 二管道上的第五阀门；
[0016] 6、排空实验污水:打开第一阀门，将腔体内污水通过底部出水管排空；
[0017] 7、更换不同长度的中心管与中间管，从而变换两管出口间距，重复1、5、3步骤，再 次记录染色液运移轨迹；
[0018] 8、通过观察分析影像记录仪记录的染色液运移轨迹，绘制盐岩溶腔建造流场分布 状态；
[0019] 9、溶腔流场模拟完成，结果用于地下盐穴储气库水溶建腔的效率评价与相关分 析。
[0020] 卤水的浓度场分布规律、温度变化以及压力变化情况的试验方法：
[0021] 当需要测量模拟盐岩溶腔内的卤水浓度场分布规律、温度变化以及压力变化情况 时，米用光纤传感技术进行测量。
[0022] 确定需要测量浓度的位置，在相应的位置上安装光纤浓度传感器，将布置在模拟 盐岩溶腔内第一光纤依次联接光纤浓度传感器，将第一光纤与光源发射接收处理器相连。
[0023] 确定需要测量温度的位置，在相应的位置上安装光纤温度传感器，将布置在模拟 盐岩溶腔内第一光纤依次联接光纤温度传感器，将第一光纤与光源发射接收处理器相连。 [0024] 确定需要测量压力的位置，在相应的位置上安装光纤压力传感器，将布置在模拟 盐岩溶腔内第一光纤依次联接光纤浓度传感器，将第一光纤与光源发射接收处理器相连。 [0025]当需要测量中心管上的压力及应变情况时，采用光纤传感技术进行测量。
[0026]确定需要测量压力及应变的位置，在相应的位置上安装光纤压力传感器，将布置 在模拟盐岩溶腔内第二光纤依次联接光纤应力应变传感器，将第二光纤与光源发射接收处 理器相连。
[0027] 本发明的有益效果：
[0028]本发明经过严格地相似计算，得出符合比例要求的外形尺寸、管径大小、注水流量 等，符合相似模拟的原则，能够真实有效地模拟出实际盐岩溶腔建造过程中的流场分布状 态；另外通过设计的有机玻璃腔壁的可视性直接观察到腔体内染色液的运移状态，从而可 以更加直观、高效地获得溶腔内的流场分布。
[0029]本发明内部设置的泥岩夹层模拟装置可以模拟夹层在盐岩中的分布情况，从而研 宄不同夹层位置大小对于盐岩溶腔内部流场的影响。
[0030] 本发明相对于现场实际设计溶腔具有体积小、效率高、可靠性强的优点，对地下数 千米深处的巨型溶腔内部流场形态可以进行相似性模拟。
[0031] 本发明可以有效地模拟出实际盐岩溶腔运行过程中的浓度场分布，温度、压力变 化并进行测量，从而研宄造腔过程中卤水的浓度场分布规律、温度变化以及压力变化情况。
[0032] 本发明可以有效地模拟出实际盐岩溶腔运行过程中的造腔管柱受力情况，并对应 变进行测量，从而研究造腔过程中卤水的造腔管柱受力、应变情况。
附图说明
[0033] 图1为本发明的结构原理图。
具体实施方式
[0034]如图1所示，本发明包括水箱1、影像记录仪2、有机玻璃制成的模拟盐岩溶腔3以及 信号发射接收处理器24，模拟盐岩溶腔3内壁设置有模拟夹层装置23，影像记录仪2设置在 模拟盐岩溶腔3的一侧，影像记录仪2为数码摄像机和/或照相机。
[0035]模拟盐岩溶腔3的底部设置有出水管4,出水管4上连接有第一阀门5,模拟盐岩溶 腔3内竖向设置有中心管6,中心管6外套置有中间管7,中间管7通过悬挂器8连接在中心管6 上，中心管6和中间管7均向上伸出模拟盐岩溶腔3，
[0036]水箱1设置有循环水进口 12和循环水出口 13,水箱1的循环水出口 13连接有恒流泵 9,恒流泵9的进口端设置有着色剂注入口10,恒流泵9的出口通过第一管道n连接水箱1的 循环水进口 12，恒流泵9出口端的第一管道11上依次设置有第二阀门14、第三阀门15和第四 阀门16,第四阀门16出口端的第一管道11上连接有流量计17。
[0037]第二阀门14和第三阀门15之间的第一管道11上旁接有第二管道18,第四阀门16的 出口端旁接有第三管道I9，第二管道18、第三管道19通过第一三通接头20与中间管7的上端 密封连接，第二管道18和第三管道19上均设置有第五阀门21，中心管6的上端通过第二三通 接头22旁接在第三阀门15和第四阀门16之间的第一管道11上。
[0038]所述模拟盐岩溶腔的内壁的环周布置有第一光纤25,第一光纤25上连接有第一光 纤温度传感器26和第一光纤浓度传感器w，中心管的外壁上设置有第二光纤28，第二光纤 28上连接有第二光纤温度传感器四、第二光纤浓度传感器3〇和光纤应力应变传感器31 •，第 一光纤25和第二光纤26分别连接信号发射接收处理器24。
Claims (5)
1.一种实验室模拟盐岩溶腔建造流场的试验装置，其特征在于:包括水箱、影像记录仪 和透明材质的模拟盐岩溶腔，所述模拟盐岩溶腔的底部设置有出水管，出水管上连接有第 一阀门，模拟盐岩溶腔内设置有模拟泥岩夹层，所述模拟盐岩溶腔内竖向设置有中心管，中 心管外套置有中间管，中心管和中间管均向上伸出模拟盐岩溶腔;所述水箱设置有循环水 进口和循环水出口，水箱的循环水出口连接有恒流泵，恒流栗的进口端设置有着色剂注入 口，恒流泵的出口通过第一管道连接水箱的循环水进口，所述恒流泵出口端的第一管道上 依次设置有第二阀门、第三阀门和第四阀门，第二阀门和第三阀门之间的第一管道上旁接 有第二管道，所述第四阀门的出口端旁接有第三管道，第二管道、第三管道分别与中间管的 上端密封连接，所述第二管道和第三管道上均设置有第五阀门，所述中心管的上端旁接在 第三阀门和第四阀门之间的第一管道上;所述影像记录仪设置在模拟盐岩溶腔的一侧； 试验装置还包括信号发射接收处理器，所述模拟盐岩溶腔的内壁的环周布置有第一光 纤，第一光纤上连接有第一光纤温度传感器和第一光纤浓度传感器，中心管的外壁上设置 有第二光纤，第二光纤上连接有第二光纤温度传感器、第二光纤浓度传感器以及光纤应力 应变传感器;所述第一光纤和第二光纤分别连接信号发射接收处理器。
2.根据权利要求1所述的一种实验室模拟盐岩溶腔建造流场的试验装置，其特征在于： 所述第四阀门出口端的第一管道上连接有流量计。
3.根据权利要求2所述的一种实验室模拟盐岩溶腔建造流场的试验装置，其特征在于： 所述中间管通过悬挂器连接在中心管上。
4.根据权利要求3所说的一种实验室模拟盐岩溶腔建造流场的试验装置，其特征在于： 模拟盐岩溶腔采用有机玻璃制成。
5.根据权利要求4所述的一种实验室模拟盐岩溶腔建造流场的试验装置，其特征在于： 所述影像记录仪为数码摄像机和/或照相机。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510680231.6A CN105181702B (zh) | 2015-10-21 | 2015-10-21 | 一种实验室模拟盐岩溶腔建造流场的试验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510680231.6A CN105181702B (zh) | 2015-10-21 | 2015-10-21 | 一种实验室模拟盐岩溶腔建造流场的试验装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105181702A CN105181702A (zh) | 2015-12-23 |
| CN105181702B true CN105181702B (zh) | 2018-01-30 |
Family
ID=54903929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510680231.6A Active CN105181702B (zh) | 2015-10-21 | 2015-10-21 | 一种实验室模拟盐岩溶腔建造流场的试验装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105181702B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110939483B (zh) * | 2019-12-25 | 2021-04-20 | 华中科技大学 | 一种盐穴储气库的井下信号无线传输系统及方法 |
| CN112540033A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-03-23 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种盐矿沉渣空隙率及气体驱替卤水的试验装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3807181A (en) * | 1971-05-29 | 1974-04-30 | Edeleanu Gmbh | Underground storage of gas |
| CN101216391A (zh) * | 2008-01-08 | 2008-07-09 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 卤水流场侵蚀条件下的岩石力学试验加载装置 |
| CN201593407U (zh) * | 2009-12-16 | 2010-09-29 | 中国石油天然气集团公司 | 盐岩储气库造腔模拟装置 |
| CN102022113A (zh) * | 2010-11-16 | 2011-04-20 | 重庆大学 | 一种监测油库建腔期流场与夹层受力的试验方法 |
| CN203672583U (zh) * | 2014-01-14 | 2014-06-25 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种盐穴储油库水溶造腔管柱动力特性模型试验装置 |
| CN104863541A (zh) * | 2015-04-22 | 2015-08-26 | 中国石油大学(华东) | 一种模拟固井过程中注水泥的实验方法 |
-
2015
- 2015-10-21 CN CN201510680231.6A patent/CN105181702B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3807181A (en) * | 1971-05-29 | 1974-04-30 | Edeleanu Gmbh | Underground storage of gas |
| CN101216391A (zh) * | 2008-01-08 | 2008-07-09 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 卤水流场侵蚀条件下的岩石力学试验加载装置 |
| CN201593407U (zh) * | 2009-12-16 | 2010-09-29 | 中国石油天然气集团公司 | 盐岩储气库造腔模拟装置 |
| CN102022113A (zh) * | 2010-11-16 | 2011-04-20 | 重庆大学 | 一种监测油库建腔期流场与夹层受力的试验方法 |
| CN203672583U (zh) * | 2014-01-14 | 2014-06-25 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种盐穴储油库水溶造腔管柱动力特性模型试验装置 |
| CN104863541A (zh) * | 2015-04-22 | 2015-08-26 | 中国石油大学(华东) | 一种模拟固井过程中注水泥的实验方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 含夹层盐穴建腔期围岩损伤灾变诱发机理及减灾原理研究;陈结;《中国博士学位论文全文数据库 工程科技I辑》;20130515(第05期);第5.1.2、5.1.4节 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105181702A (zh) | 2015-12-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105178926B (zh) | 缝洞型碳酸盐岩油藏物理模型、驱替模拟实验装置及系统 | |
| CN201593407U (zh) | 盐岩储气库造腔模拟装置 | |
| CN109975140B (zh) | 超临界二氧化碳脉冲致裂与渗透率测试一体化的实验装置及方法 | |
| CN105181702B (zh) | 一种实验室模拟盐岩溶腔建造流场的试验装置 | |
| CN107328897A (zh) | 一种模拟岩溶管道涌水的注浆封堵试验装置及方法 | |
| CN106401577A (zh) | 模拟底水气藏气井底水锥进可视化测试装置及方法 | |
| CN103792105A (zh) | 模拟清管过程水力脉冲的实验装置 | |
| CN108316916B (zh) | 不同煤储层条件下的排采压降控制模拟试验方法 | |
| CN104865371B (zh) | 一种真空作用下软基加固实验装置及实验方法 | |
| CN206038673U (zh) | 用于评价储层流动下限的装置 | |
| CN202066847U (zh) | 疏松砂岩储层应力敏感模拟测试装置及其专用岩心夹持器 | |
| CN106950150A (zh) | 液体密度测量装置及方法 | |
| CN204924802U (zh) | 一种室内模拟抽取承压水致黏土层变形的简易固结试验装置 | |
| CN106501286A (zh) | 一种应用ct测量多孔介质内气液间舍伍德数的装置及方法 | |
| CN103927913B (zh) | 一种深部地层环境二氧化碳地质储存模拟实验系统 | |
| CN109403918A (zh) | 一种水平井固井顶替模拟试验系统 | |
| CN206161492U (zh) | 一种可实现变水压力作用的渗透装置 | |
| CN104155207B (zh) | 含气量解吸测定装置 | |
| CN108132081A (zh) | 一种嵌入式移动微小液体流量校准装置 | |
| CN205861674U (zh) | 岩心流体饱和度耐压测量装置 | |
| CN103206996A (zh) | 一种孔壁瓦斯流量测量装置及一种孔壁瓦斯流量测定方法 | |
| CN203587318U (zh) | 一种测试油气由断裂向砂体侧向分流能力的实验装置 | |
| CN105352871A (zh) | 一种土壤导气率原位高效测量方法 | |
| CN202039840U (zh) | 油井环空注气测试动液面装置 | |
| CN108119129A (zh) | 水泥浆测窜组件 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |