CN111855965A - 一种岩溶试验装置 - Google Patents

一种岩溶试验装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111855965A
CN111855965A CN202010845971.1A CN202010845971A CN111855965A CN 111855965 A CN111855965 A CN 111855965A CN 202010845971 A CN202010845971 A CN 202010845971A CN 111855965 A CN111855965 A CN 111855965A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon dioxide
karst
water
supply system
pressure
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.)
Pending
Application number
CN202010845971.1A
Other languages
English (en)
Inventor
蒋忠诚
张卫
章程
蒲俊兵
滕伟福
周汉文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Zhongdi Yige Technology Co ltd
Institute of Karst Geology of CAGS
Original Assignee
Wuhan Zhongdi Yige Technology Co ltd
Institute of Karst Geology of CAGS
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Zhongdi Yige Technology Co ltd, Institute of Karst Geology of CAGS filed Critical Wuhan Zhongdi Yige Technology Co ltd
Priority to CN202010845971.1A priority Critical patent/CN111855965A/zh
Publication of CN111855965A publication Critical patent/CN111855965A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/24—Earth materials

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Abstract

本申请实施例提供一种岩溶试验装置，涉及岩溶作用模拟技术领域。该岩溶试验装置包括二氧化碳饱和水制备系统、二氧化碳气体供给系统、供水系统和岩溶作用反应釜；所述二氧化碳饱和水制备系统制备二氧化碳饱和水；所述二氧化碳气体供给系统与所述二氧化碳饱和水制备系统连接，调节二氧化碳气体的气压；所述供水系统与所述二氧化碳饱和水制备系统连接，接收所述二氧化碳饱和水，并调节所述二氧化碳饱和水的水压；所述岩溶作用反应釜与所述供水系统连接，用于放置试验样品，接收所述二氧化碳饱和水并在预设条件下发生岩溶溶蚀作用。该岩溶试验装置可以实现多种条件下的岩溶试验，从而拓展岩溶试验范围的技术效果。

Description

一种岩溶试验装置
技术领域
本申请涉及岩溶作用模拟技术领域，具体而言，涉及一种岩溶试验装置。
背景技术
目前，岩溶(也称岩溶作用)是指水对可溶岩石(碳酸盐岩、硫酸盐、卤化物岩)进行化学溶蚀作用为主要特征的物质溶解、迁移、沉积等综合地质作用。从岩溶作用的化学反应出发，岩溶溶蚀与沉积作用受控于H+离子浓度、CO2(游离)浓度、温度、压力。其中水中CO2(游离)浓度受CO2分压力控制即PCO2。目前国内外岩溶溶蚀试验装置均采用稀酸溶液对可溶岩(主要为灰岩、白云岩等碳酸盐岩)进行溶蚀试验，只进行常压环境条件的溶蚀试验；采用稀酸条件的试验，不能进行CO2参与的溶蚀与沉积作用试验；不能模拟深部地质环境条件下的岩溶溶蚀与沉积试验；不能模拟深部地质作用形成的CO2参与的岩溶溶蚀作用，因此其局限性较大。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种岩溶试验装置，可以实现多种条件下的岩溶试验，从而拓展岩溶试验范围的技术效果。
本申请实施例提供了一种岩溶试验装置，包括二氧化碳饱和水制备系统、二氧化碳气体供给系统、供水系统和岩溶作用反应釜；
所述二氧化碳饱和水制备系统制备二氧化碳饱和水；
所述二氧化碳气体供给系统与所述二氧化碳饱和水制备系统连接，调节二氧化碳气体的气压；
所述供水系统与所述二氧化碳饱和水制备系统连接，接收所述二氧化碳饱和水，并调节所述二氧化碳饱和水的水压；
所述岩溶作用反应釜与所述供水系统连接，用于放置试验样品，接收所述二氧化碳饱和水并在预设条件下发生岩溶溶蚀作用。
在上述实现过程中，该岩溶试验装置在二氧化碳气体供给系统供给二氧化碳气体的作用下，通过二氧化碳饱和水制备系统，制备二氧化碳饱和水，并由供水系统将二氧化碳饱和水输送至岩溶作用反应釜，使二氧化碳饱和水与试验样品发生反应，其中供水系统调节二氧化碳饱和水的水压，可模拟不同埋深地下水环境条件，可进行二氧化碳参与的岩溶试验，从而可以实现多种条件下的岩溶试验，从而拓展岩溶试验范围的技术效果。
进一步地，所述供水系统包括水泵、储水瓶、压力传感器；
所述水泵与所述二氧化碳饱和水制备系统连接，用于输送所述二氧化碳饱和水至所述储水瓶；
所述储水瓶与所述岩溶作用反应釜连接；
所述压力传感器设置于所述储水瓶的内部，用于检测所述储水瓶内的水压。
在上述实现过程中，供水系统可以模拟不同埋深地下水环境条件，稳定水压力可调，二氧化碳气体稳压压力与二氧化碳气体供给系统中的压力相同。
进一步地，所述二氧化碳气体供给系统包括第一供给子系统和第二供给子系统；
所述第一供给子系统与所述二氧化碳饱和水制备系统连接，供给二氧化碳气体第一气压；
所述第二供给子系统与所述供水系统连接，供给二氧化碳气体第二气压，所述第一气压小于所述第二气压。
在上述实现过程中，第一供给子系统提供的第一气压，略高于常压(一个标准大气压)；第二供给子系统提供的第二气压，则用来模拟深埋地下水环境条件，可以达到数倍于标准大气压的高压。其中，第一供给子系统可以模拟大气补给二氧化碳源条件下的溶蚀与沉积作用试验，第二个子系统可以模拟地下深部补给二氧化碳源条件的溶蚀与沉积作用试验。
进一步地，所述二氧化碳饱和水制备系统包括第一制备子系统和第二制备子系统，所述第一制备子系统和所述第二制备子系统分别与所述供水系统连接，交替给所述供水系统供给所述二氧化碳饱和水。
在上述实现过程中，第一制备子系统和第二制备子系统为两套结构相同的子系统，在常温常压下制备二氧化碳饱和水；二氧化碳饱和水制备系统采用双系统模块，可保障实验过程中二氧化碳饱和溶液的连续供给，提高实验过程的稳定性和持续性。
进一步地，所述岩溶作用反应釜内设置有压力传感器和温度传感器，用于检测所述岩溶作用反应釜内的压力和温度。
在上述实现过程中，岩溶作用反应釜内的试验样品在发生岩溶溶蚀作用的过程中，由压力传感器和温度传感器检测岩溶作用反应釜的压力和温度，可有效监测和分析岩溶溶蚀作用的试验数据。
进一步地，所述二氧化碳气体供给系统与所述供水系统连接，用于给所述供水系统供给预设气压的二氧化碳气体。
在上述实现过程中，二氧化碳气体供给系统与供水系统连接，用于给供水系统供给预设气压的二氧化碳气体，可用来模拟深埋地下水环境条件，预设气压可以达到数倍于标准大气压的高压，可以模拟地下深部补给二氧化碳源条件的溶蚀与沉积作用试验。
进一步地，所述装置还包括减压及沉积作用池，所述减压及沉积作用池与所述岩溶作用反应釜连接，用于接收发生岩溶沉积作用后的所述二氧化碳饱和水，检测沉积物质量和水流流失物质量。
在上述实现过程中，减压及沉积作用池包括减压装置和岩溶沉积池，可以模拟岩溶沉积作用，并且通过传感器，监测沉积物质量以及水流流失物质量。
进一步地，所述装置还包括恒温系统，所述恒温系统设置于所述岩溶作用反应釜，用于调节所述岩溶作用反应釜的温度。
在上述实现过程中，恒温系统可以保持岩溶作用反应釜的温度，用来模拟不同地质环境温度状态。
进一步地，所述二氧化碳饱和水制备系统、所述二氧化碳气体供给系统、所述供水系统和所述岩溶作用反应釜之间通过电磁阀连接。
在上述实现过程中，电磁阀是用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，并不限于液压、气动。用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证。
进一步地，所述装置还包括纯水制备系统，与所述二氧化碳饱和水制备系统连接，用于制备纯水，并检测所述纯水的电导率。
在上述实现过程中，纯水制备系统800用于制备试验所需的纯水，设置有TDS传感器，可以检测纯水电导率，为试验完成后的数据分析提供基础数据。
本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种岩溶试验装置的结构框图；
图2为本申请实施例提供的一种供水系统的结构框图；
图3为本申请实施例提供的另一种岩溶试验装置的结构框图；
图4为本申请实施例提供的一种控制系统的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或点连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的联通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
本申请实施例提供了一种岩溶试验装置，可以应用于对岩溶作用模拟的试验中；该岩溶试验装置在二氧化碳气体供给系统供给二氧化碳气体的作用下，通过二氧化碳饱和水制备系统，制备二氧化碳饱和水，并由供水系统将二氧化碳饱和水输送至岩溶作用反应釜，使二氧化碳饱和水与试验样品发生反应，其中供水系统调节二氧化碳饱和水的水压，可模拟不同埋深地下水环境条件，可进行二氧化碳参与的岩溶试验，从而可以实现多种条件下的岩溶试验，从而拓展岩溶试验范围的技术效果。
请参见图1，图1为本申请实施例提供的一种岩溶试验装置的结构框图，该岩溶试验装置包括二氧化碳饱和水制备系统100、二氧化碳气体供给系统200、供水系统300和岩溶作用反应釜400。
示例性地，二氧化碳饱和水制备系统100制备二氧化碳饱和水。
示例性地，二氧化碳气体供给系统200与二氧化碳饱和水制备系统100连接，调节二氧化碳气体的气压。
示例性地，供水系统300与二氧化碳饱和水制备系统100连接，接收二氧化碳饱和水，并调节二氧化碳饱和水的水压。
示例性地，岩溶作用反应釜400与供水系统300连接，用于放置试验样品，接收二氧化碳饱和水并在预设条件下发生岩溶溶蚀作用。
在一些实施方式中，二氧化碳饱和水制备系统100在常温常压(常温常压：标准大气压，25℃；下文同)下制备二氧化碳饱和水。
在一些实施方式中，二氧化碳饱和水制备系统100采用双系统模块，从而保障实验过程二氧化碳饱和溶液连续供给。
在一些实施方式中，供水系统300包括水泵310、储水瓶320、压力传感器330；水泵310与二氧化碳饱和水制备系统100连接，用于输送二氧化碳饱和水至储水瓶320；储水瓶320与岩溶作用反应釜400连接；压力传感器330设置于储水瓶320的内部，用于检测储水瓶320内的水压。
请参见图2，图2为本申请实施例提供的一种供水系统的结构框图。
示例性地，供水系统300可以模拟不同埋深地下水环境条件，稳定水压力可调，二氧化碳气体稳压压力与二氧化碳气体供给系统200中的压力相同。
在一些实施方式中，供水系统300为高压稳压供水系统，稳定水压力可调，调节范围可以达到数个标准大气压；供水系统300还包括变频电机及控制软件，有变频电机及控制软件控制供水系统300的运行，从而模拟不同埋深地下水环境条件。
在一些实施方式中，二氧化碳气体供给系统200包括第一供给子系统和第二供给子系统；第一供给子系统与二氧化碳饱和水制备系统100连接，供给二氧化碳气体第一气压；第二供给子系统与供水系统300连接，供给二氧化碳气体第二气压，第一气压小于第二气压。
示例性地，第一供给子系统提供的第一气压，略高于常压(一个标准大气压)；第二供给子系统提供的第二气压，则用来模拟深埋地下水环境条件，可以达到数倍于标准大气压的高压。其中，第一供给子系统可以模拟大气补给二氧化碳源条件下的溶蚀与沉积作用试验，第二个子系统可以模拟地下深部补给二氧化碳源条件的溶蚀与沉积作用试验。
请参见图3，图3为本申请实施例提供的另一种岩溶试验装置的结构框图。
示例性地，二氧化碳饱和水制备系统100包括第一制备子系统110和第二制备子系统120，第一制备子系统110和第二制备子系统120分别与供水系统连接，交替给供水系统供给二氧化碳饱和水。
在一些实施方式中，第一制备子系统110和第二制备子系统120为两套结构相同的子系统，在常温常压下制备二氧化碳饱和水；二氧化碳饱和水制备系统100采用双系统模块，可保障实验过程中二氧化碳饱和溶液的连续供给，提高实验过程的稳定性和持续性。
示例性地，岩溶作用反应釜400内设置有压力传感器和温度传感器，用于检测岩溶作用反应釜内的压力和温度。
在一些实施方式中，岩溶作用反应釜400内的试验样品在发生岩溶溶蚀作用的过程中，由压力传感器和温度传感器检测岩溶作用反应釜的压力和温度，可有效监测和分析岩溶溶蚀作用的试验数据。
示例性地，二氧化碳气体供给系统200与供水系统300连接，用于给供水系统300供给预设气压的二氧化碳气体。
在一些实施方式中，二氧化碳气体供给系统200与供水系统300连接，用于给供水系统300供给预设气压的二氧化碳气体，可用来模拟深埋地下水环境条件，预设气压可以达到数倍于标准大气压的高压，可以模拟地下深部补给二氧化碳源条件的溶蚀与沉积作用试验。
示例性地，该岩溶试验装置还包括减压及沉积作用池500，减压及沉积作用池与岩溶作用反应釜连接，用于接收发生岩溶沉积作用后的二氧化碳饱和水，检测沉积物质量和水流流失物质量。
在一些实施方式中，减压及沉积作用池500包括减压装置和岩溶沉积池，可以模拟岩溶沉积作用，并且通过传感器，监测沉积物质量以及水流流失物质量。
示例性地，该岩溶试验装置还包括恒温系统600，恒温系统设置于岩溶作用反应釜400，用于调节岩溶作用反应釜的温度。
在一些实施方式中，恒温系统600可以保持岩溶作用反应釜400的温度，用来模拟不同地质环境温度状态。
示例性地，二氧化碳饱和水制备系统100、二氧化碳气体供给系统200、供水系统300和岩溶作用反应釜400之间通过电磁阀连接。
在一些实施方式中，电磁阀是用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，并不限于液压、气动。用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证。
示例性地，在图3所示的岩溶试验装置中，包括八个电磁阀：第一电磁阀710、第二电磁阀720、第三电磁阀730、第四电磁阀740、第五电磁阀750、第六电磁阀760、第七电磁阀740和第八电磁阀780；上述各个电磁阀的连接关系如图3所示。
示例性地，该岩溶试验装置还包括纯水制备系统800，与二氧化碳饱和水制备系统连接，用于制备纯水，并检测纯水的电导率。
在一些实施方式中，纯水制备系统800用于制备试验所需的纯水，设置有TDS传感器，可以检测纯水电导率，为试验完成后的数据分析提供基础数据；其中TDS传感器为一种电导率传感器，用于检测纯水电导率，TDS(总溶解性固体物质，Total Dissolved Solids)是指水中总溶解性物质的浓度。
请参见图4，图4为本申请实施例提供的一种控制系统的结构框图。
示例性地，该岩溶试验装置还包括控制系统，控制系统包括计算机910、传感器信号采集器920、控制器930以及控制软件系统。控制系统可以在岩溶试验装置的工作流程中，采集各个传感器(温度、压力、二氧化碳、电导率，Ca2+等传感器)的传感信号，通过计算机软件进行处理，并指令控制器930进行动作，使岩溶试验装置运行进行岩溶溶蚀与沉积作用试验。
在一些实施方式中，控制器930为一种PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)，也可以是一种程控继电器。
示例性地，岩溶(也称岩溶作用)是指水对可溶岩石(碳酸盐岩、硫酸盐、卤化物岩)进行化学溶蚀作用为主要特征的物质溶解、迁移、沉积等综合地质作用。其化学平衡方程为(以灰岩(CaCO3)为例)：
Figure BDA0002641913770000101
Figure BDA0002641913770000102
从上述化学平衡方程可以看出：岩溶溶蚀与沉积作用受控于H+离子浓度、CO2(游离)浓度、温度、压力。其中水中CO2(游离)浓度受CO2分压力控制。目前国内外岩溶溶蚀试验装置均采用稀酸溶液对可溶岩(主要为灰岩、白云岩等碳酸盐岩)进行溶蚀试验，其实质是在进行水中没有CO2(游离)参加的溶蚀试验，因此具有很大的局限性，如：只进行常压环境条件的溶蚀试验，不能进行岩溶沉积作用试验；采用稀酸条件的试验，不能进行CO2参与的溶蚀与沉积作用试验；不能模拟深部地质环境条件下的岩溶溶蚀与沉积试验；不能模拟深部地质作用形成的CO2参与的岩溶溶蚀作用。
通过本申请实施例提供的岩溶溶蚀装置，可以很好地将解决上述目前已有装置的不足和局限性。
结合图1至图4，本申请实施例提供的岩溶式样装置的岩溶溶蚀与沉积作用试验过程及效果如下(以灰岩(CaCO3)为例)：
步骤(1)：控制系统检测与试验参数设置；
步骤(2)：试验前准备一：纯水制备系统800制备试验用纯水，也可以根据实际需要准备其他条件的溶液(如添加H+离子或控制酶等溶液)。确定溶液化学组分含量。
步骤(3)：试验前准备二：CO2饱和溶液制备，其由二氧化碳饱和水制备系统100中的第一制备子系统110和第二制备子系统120分别制备。为了保障饱和溶液连续供给供水系统300，采用第一制备子系统110和第二制备子系统120统分别供给供水系统300，当第一制备子系统110的溶液用完后，第二制备子系统120系统补充供给供水系统300；第一制备子系统110系统制备饱和液，反复进行上述步骤，从而实现交替供给的目的。第一制备子系统110和第二制备子系统120中的压力传感器、二氧化碳传感器检测溶液参数，控制系统根据试验设定的参数条件控制试验过程。
步骤(4)：CO2饱和溶液制备完成后，启动供水系统300，试验条件为模拟大气补给CO2源，当供水系统300中的压力传感器达到试验设定的参数时，向岩溶作用反应釜400供给二氧化碳饱和水。当试验条件为地下深部补给CO2源条件时，输入CO2高压气体(压力与试验设定压力相同)，当供水系统300中的压力传感器达到试验设定的参数时，向岩溶作用反应釜400供给二氧化碳饱和水。
步骤(5)：岩溶作用反应釜400中放置试样如灰岩试样，恒温系统600设定试验温度参数，在供水系统300达到试验设定参数时，连续向岩溶作用反应釜400提供反应溶液，从而进行溶蚀作用试验。
步骤(6)：岩溶作用反应釜400内的溶液在试验过程后，通过减压及沉积作用池500；其中通过减压装置、经过减压，溶液化学平衡条件发生变化，最终在沉积作用池沉积和达到新平衡的溶液，带走一部分物质，监测溶液各种参数。
在步骤(3)实施过程中，包括如下步骤：
步骤(3-1)：打开第一电磁阀710和第三电磁阀730，第一制备子系统110制备常压条件下CO2饱和溶液；制备完毕后，关闭第一电磁阀710和第三电磁阀730，并打开第五电磁阀750，由第一制备子系统110供给供水系统300；
步骤(3-2)：打开第二电磁阀720和第四电磁阀740，第二制备子系统120制备常压条件下CO2饱和溶液；制备完毕后，关闭第二电磁阀720和第四电磁阀740；
步骤(3-3)：当第一制备子系统110消耗完毕(压力传感器监测)，关闭第五电磁阀750，并打开第六电磁阀760；
步骤(3-4)：打开第一电磁阀710和第三电磁阀730，第一制备子系统110制备常压条件下CO2饱和溶液，制备完成后关闭第一电磁阀710和第三电磁阀730；
步骤(3-5)：当第二制备子系统120消耗完毕(压力传感器监测)，关闭第六电磁阀760；
打开第五电磁阀750，并重复上述步骤(3-2)至(3-5)步。
示例性地，检测：第一制备子系统110和第二制备子系统120各自设置有二氧化碳传感器、TDS传感器、压力传感器和温度传感器等；记录上述各个电磁阀的打开和关闭时间。
在步骤(5)实施过程中，包括如下步骤：
步骤(5-1)：放置试验试样；
步骤(5-2)：设定供水系统300的压力，设定恒温系统600的控制温度；若需要模拟深埋地下水环境条件，设定二氧化碳的压力，打开第七电磁阀770；
步骤(5-3)：打开第八电磁阀780，将溶液导入岩溶作用反应釜400；
步骤(5-4)：岩溶作用反应釜400内的压力传感器、温度传感器分别检测压力、温度。
在步骤(6)实施过程中，包括如下步骤：
步骤(6-1)：设置减压水头值；
步骤(6-2)：减压及沉积作用池500设置的PH值传感器、二氧化碳传感器、钙离子传感器、TDS传感器、压力传感器、温度传感器开始检测参数。
在本申请所有实施例中，“大”、“小”是相对而言的，“多”、“少”是相对而言的，“上”、“下”是相对而言的，对此类相对用语的表述方式，本申请实施例不再多加赘述。
应理解，说明书通篇中提到的“在本实施例中”、“本申请实施例中”或“作为一种可选的实施方式”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在本实施例中”、“本申请实施例中”或“作为一种可选的实施方式”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在本申请的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应与权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种岩溶试验装置，其特征在于，包括二氧化碳饱和水制备系统、二氧化碳气体供给系统、供水系统和岩溶作用反应釜；
所述二氧化碳饱和水制备系统制备二氧化碳饱和水；
所述二氧化碳气体供给系统与所述二氧化碳饱和水制备系统连接，调节二氧化碳气体的气压；
所述供水系统与所述二氧化碳饱和水制备系统连接，接收所述二氧化碳饱和水，并调节所述二氧化碳饱和水的水压；
所述岩溶作用反应釜与所述供水系统连接，用于放置试验样品，接收所述二氧化碳饱和水并在预设条件下发生岩溶溶蚀作用。
2.根据权利要求1所述的岩溶试验装置，其特征在于，所述供水系统包括水泵、储水瓶、压力传感器；
所述水泵与所述二氧化碳饱和水制备系统连接，用于输送所述二氧化碳饱和水至所述储水瓶；
所述储水瓶与所述岩溶作用反应釜连接；
所述压力传感器设置于所述储水瓶的内部，用于检测所述储水瓶内的水压。
3.根据权利要求1所述的岩溶试验装置，其特征在于，所述二氧化碳气体供给系统包括第一供给子系统和第二供给子系统；
所述第一供给子系统与所述二氧化碳饱和水制备系统连接，供给二氧化碳气体第一气压；
所述第二供给子系统与所述供水系统连接，供给二氧化碳气体第二气压，所述第一气压小于所述第二气压。
4.根据权利要求1所述的岩溶试验装置，其特征在于，所述二氧化碳饱和水制备系统包括第一制备子系统和第二制备子系统，所述第一制备子系统和所述第二制备子系统分别与所述供水系统连接，交替给所述供水系统供给所述二氧化碳饱和水。
5.根据权利要求1所述的岩溶试验装置，其特征在于，所述岩溶作用反应釜内设置有压力传感器和温度传感器，用于检测所述岩溶作用反应釜内的压力和温度。
6.根据权利要求1所述的岩溶试验装置，其特征在于，所述二氧化碳气体供给系统与所述供水系统连接，用于给所述供水系统供给预设气压的二氧化碳气体。
7.根据权利要求1所述的岩溶试验装置，其特征在于，所述装置还包括减压及沉积作用池，所述减压及沉积作用池与所述岩溶作用反应釜连接，用于接收发生岩溶沉积作用后的所述二氧化碳饱和水，检测沉积物质量和水流流失物质量。
8.根据权利要求1所述的岩溶试验装置，其特征在于，所述装置还包括恒温系统，所述恒温系统设置于所述岩溶作用反应釜，用于调节所述岩溶作用反应釜的温度。
9.根据权利要求1所述的岩溶试验装置，其特征在于，所述二氧化碳饱和水制备系统、所述二氧化碳气体供给系统、所述供水系统和所述岩溶作用反应釜之间通过电磁阀连接。
10.根据权利要求1所述的岩溶试验装置，其特征在于，所述装置还包括纯水制备系统，与所述二氧化碳饱和水制备系统连接，用于制备纯水，并检测所述纯水的电导率。
CN202010845971.1A 2020-08-20 2020-08-20 一种岩溶试验装置 Pending CN111855965A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010845971.1A CN111855965A (zh) 2020-08-20 2020-08-20 一种岩溶试验装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010845971.1A CN111855965A (zh) 2020-08-20 2020-08-20 一种岩溶试验装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111855965A true CN111855965A (zh) 2020-10-30

Family

ID=72968910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010845971.1A Pending CN111855965A (zh) 2020-08-20 2020-08-20 一种岩溶试验装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111855965A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112763402A (zh) * 2021-01-15 2021-05-07 中国地质科学院岩溶地质研究所 一种深部岩溶溶蚀模拟实验装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009056417A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Central Res Inst Of Electric Power Ind 岩石の浸漬反応装置
CN105628596A (zh) * 2015-12-22 2016-06-01 中铁西南科学研究院有限公司 一种溶蚀试验装置及其实现方法
CN108061702A (zh) * 2017-11-30 2018-05-22 中国科学院武汉岩土力学研究所 二氧化碳侵蚀试验装置及模拟方法
CN109801544A (zh) * 2019-01-31 2019-05-24 燕山大学 一种碳酸盐岩成因环境条件模拟实验装置及其使用方法
CN109884281A (zh) * 2019-04-12 2019-06-14 中国地质科学院岩溶地质研究所 一种在线监测碳酸盐岩溶蚀的试验装置
CN110221037A (zh) * 2018-03-02 2019-09-10 中国石油化工股份有限公司 一种气水岩反应装置和方法
CN110320339A (zh) * 2018-03-28 2019-10-11 中国石油化工股份有限公司 一种模拟地层封闭环境的水岩反应装置及操作方法
CN111272642A (zh) * 2020-03-25 2020-06-12 沈阳工业大学 一种碳酸盐岩动水压力溶蚀反应试验装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009056417A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Central Res Inst Of Electric Power Ind 岩石の浸漬反応装置
CN105628596A (zh) * 2015-12-22 2016-06-01 中铁西南科学研究院有限公司 一种溶蚀试验装置及其实现方法
CN108061702A (zh) * 2017-11-30 2018-05-22 中国科学院武汉岩土力学研究所 二氧化碳侵蚀试验装置及模拟方法
CN110221037A (zh) * 2018-03-02 2019-09-10 中国石油化工股份有限公司 一种气水岩反应装置和方法
CN110320339A (zh) * 2018-03-28 2019-10-11 中国石油化工股份有限公司 一种模拟地层封闭环境的水岩反应装置及操作方法
CN109801544A (zh) * 2019-01-31 2019-05-24 燕山大学 一种碳酸盐岩成因环境条件模拟实验装置及其使用方法
CN109884281A (zh) * 2019-04-12 2019-06-14 中国地质科学院岩溶地质研究所 一种在线监测碳酸盐岩溶蚀的试验装置
CN111272642A (zh) * 2020-03-25 2020-06-12 沈阳工业大学 一种碳酸盐岩动水压力溶蚀反应试验装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张文博 等: "不同升温速率下方解石与二氧化碳水溶液作用实验", 《油气地质与采收率》 *
王秀宇 等: "CO2封存和提高采收率过程中岩石与饱和水的CO2反应研究", 《钻采工艺》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112763402A (zh) * 2021-01-15 2021-05-07 中国地质科学院岩溶地质研究所 一种深部岩溶溶蚀模拟实验装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9988653B2 (en) Method and apparatus for CO2 sequestration
US20170101853A1 (en) Apparatus and method for monitoring hydrate decomposition area under different drilling and production processes
Archer et al. Dynamics of fossil fuel CO2 neutralization by marine CaCO3
Sanford et al. Porosity development in coastal carbonate aquifers
CN108680340B (zh) 一种加速吹填陆域地下淡水形成的模拟实验装置和方法
CN101597528B (zh) 一种海底天然气水合物的制备方法及装置
CN110320339B (zh) 一种模拟地层封闭环境的水岩反应装置及操作方法
CN111894529A (zh) 可燃冰开采泄漏模拟及环境参数定量反演的系统与方法
CN111855965A (zh) 一种岩溶试验装置
CN112081560B (zh) 一种海上深层高温超压气藏开发方法
Almenningen et al. Determination of pore-scale hydrate phase equilibria in sediments using lab-on-a-chip technology
CN103792118A (zh) 高压溶气饱和试验装置及其在含气土样人工制备中的应用
CN112964833A (zh) 一种深海可燃冰上覆多界面环境原位模拟系统及实现方法
JP2020201236A (ja) 堆積物の構造変化の可視化実験装置及びシミュレーション方法
CN103698186A (zh) 变压可控气体置换反应装置及其在含气土样制备中的应用
CN113763796A (zh) 模拟二氧化碳饱和流体-围岩相互作用的实验装置及方法
CN109211643B (zh) 基于反复沉淀制备胶结钙质砂土的试验系统及其方法
CN111089949B (zh) 一种碳酸盐岩同生期胶结作用模拟装置
CN117433972A (zh) 一种实验装置及co2水层埋存总量的确定方法
CN112539063A (zh) 一种滨海采煤条件下地下水动态演化三维模拟装置
CN105548474A (zh) 一种污水处理微生物载体生化特性图谱的测定方法
CN116698897A (zh) 咸水层矿化封存co2量的测试装置及测试方法
CN105424819B (zh) 混合气水合反应过程中的离子浓度多层位监测装置及监测方法
CN107217141A (zh) 离子型稀土原地浸矿再吸附铵根离子临界浓度的计算方法
Klimchouk et al. Principal features of hypogene speleogenesis

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination