CN202330213U - 一种盐岩溶蚀、扩散规律测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种盐岩溶蚀、扩散规律测试装置，它包括溶解池，密度测量筒，端头塞，热缩管，其特征在于：溶解池一端与端头塞连接，溶解池另一端与热缩管相连，热缩管分别与溶解池、盐岩试样相连，在溶解池一侧装有密度测量筒。该装置结构简单，能够快速、方便、准确的对盐岩的溶蚀及扩散规律进行测定，操作简便，易于掌握，能够可靠的对盐岩溶解速率与密度的关系，以及扩散速率与密度的关系进行实验，为盐岩地下储气库的造腔形状控制提供可靠的数据及相关关系。

Description

一种盐岩溶蚀、扩散规律测试装置

技术领域

本实用新型涉及测定盐岩岩心溶解速率及扩散速率的技术领域，更具体涉及一种盐岩溶解、扩散规律的测试装置，该装置适用于对钻井获取盐岩岩心的溶解速率及扩散速度的测定，还可以对溶解、扩散规律进行研究，对其他溶解与水的矿物溶解速率测定也同样适用。 

背景技术

由于盐岩具有良好的低渗透性，流变性以及损伤自愈合性，其已成为世界各国地下储存的首选介质。盐岩地下储气库的建腔方式是水溶建腔，通过注入清水，置换卤水，使地下盐岩溶解于水并形成一定形状的腔体。盐岩地下储气库的腔体形状对于储气库的稳定性至关重要，腔体太扁，则容易发生顶板垮塌造成油气泄漏，腔体太瘦长则容易发生片帮垮落造成储气库失稳，因此水溶造腔的目标就是建成符合稳定性特征的目标形状腔体。现阶段普遍采用的方法是通过油垫法利用造腔软件对腔体的形状进行控制，其中盐岩的溶解速率及扩散速度是盐岩地下储气库造腔软件中的重要参数，因此，盐岩的溶解特性对腔体形状控制非常重要。 

以前对盐岩溶解速率的测定都是通过一些简单设备单一的测定盐岩的溶解速率和扩散速度，然后在地下水溶造腔过程中，盐岩的溶蚀速率和扩散速度受很多因素影响，其中最重要的是溶液的浓度（密度），本实验装置拟通过连续测定溶解过程中的密度，研究溶解速率和密度之间的相关关系，以及扩散速率与密度相关关系。 

发明内容

本实用新型的目的是在于提供了一种盐岩溶解、扩散规律测试装置。该装置结构简单，能够快速、方便、准确的对盐岩的溶蚀及扩散规律进行测定，操作简便，易于掌握，能够可靠的对盐岩溶解速率与密度的关系，以及扩散速率与密度的关系进行实验，为盐岩地下储气库的造腔形状控制提供可靠的数据及相关关系。 

为了实现上述任务目的，本实用新型采用以下技术措施： 

试验原理：

在保持试样端面溶解的前提下，测量随时间变化的密度、体积变化，根据密度-时间变化关系，以及体积-时间变化关系，求出给定密度下的溶解速率。根据各个测量位置之间的密度梯度，求出不同密度时的扩散速率。

一种盐岩溶蚀、扩散规律测试装置，它由溶解池，密度测量筒，端头塞，热缩管，密度计，溶解液（清水），盐岩试样组成。其连接关系是：溶解池一端与端头塞连接，溶解池另一端与热缩管相连，热缩管分别与溶解池、盐岩试样相连，在溶解池侧壁装有密度测量筒，从密度测量筒里放入密度计。密度测量筒、密度计各为四到十个。溶解池材质为有机玻璃管，透明，内直径100-110mm，玻璃管厚度4-6mm，长度大于1.2-1.4m。溶解池内径保证能够完全放入密度计主体测试部分。利用钻头在溶解池钻出一排直径24-26mm，相隔19-23cm的钻孔，用来和密度测量筒连接。 

密度测量筒材质为有机玻璃管，外径24-26mm、内径为19-23mm，长度198-204mm，保证足以放入密度计并使密度计主体位置在溶解池。把密度测量筒和溶解池上的钻孔连通，并用密封胶密封，保证密度测量筒垂直于溶解池表面，以保证密度测量筒的准确性。密度测量筒刻有体积刻度，用以监测溶解过程中的体积变化。 

端头塞材质为有机透明玻璃，形状为圆柱体，直径99-109mm，主要和溶解池内径相匹配，高度48-54mm，用于塞住溶解池一端。在端头塞环面涂满密封胶，塞进溶解池一端，并在端头塞与溶解池接触外部涂一层密封胶，保证溶解池一端的密封性。 

本实用新型主要有以下几个优点： 

1、  结构简单，成本低廉。不需要复杂的机械加工，也未使用贵重零部件；

2、  安装简便，各个组件的组装只需要密封胶即可；

3、  良好的可观察性。试验人员可以透过透明有机玻璃观察盐岩在溶解筒中的溶解情况；

4、  密度的测试对浓度场的影响小。密度的测试只是在某个时间通过密度测量筒进行测定，对试验溶解和扩散的影响小。

5、  溶解池高度和密度计测试部分高度相当，密度测量准确可靠。 

6、  该装置不仅可以测得溶解速率还可以对扩散速度进行测定。减小了试验强度，降低了试验成本。 

7、  测量参数简单。整个实验过程中需要测量的就是各个密度测量筒部位的密度，以及增加的体积，实验强度低，易于操控。 

附图说明

图1为一种盐岩溶蚀、扩散规律测试装置的结构示意图。 

图中：1-溶解池，2-密度测量筒，3-端头塞，4-热缩管，5-密度计，6-溶解液（清水），7-盐岩试样。 

图2为一种试验记录结果图。 

从图中可以看出，密度与时间呈现良好的指数衰减趋势，随着时间的增加，密度的增加越来越缓慢。 

图3为一种最终处理得到的溶解速率与密度关系曲线图。 

从图中可以看出，溶解速率与密度呈现良好的线性关系，随着密度的增加，溶解速率越来越小，直到饱和。 

具体实施方式  

实施例1：

一种盐岩溶蚀、扩散规律测试装置，它由溶解池1，密度测量筒2，端头塞3，热缩管4，密度计5，溶解液6（清水），盐岩试样7组成。其连接关系是：溶解池1一端与端头塞3连接，溶解池1另一端与热缩管4相连，热缩管4分别与溶解池1、盐岩试样7相连，在溶解池1中装有密度测量筒2，从密度测量筒2里放入密度计5到溶解池1，密度测量筒2、密度计5各为四到十个。溶解池1材质为有机玻璃管，透明，内直径100或102或104或106或108或110mm，玻璃管厚度4或5或6mm，长度大于1.2或1.3或1.4m。溶解池1内径保证能够完全放入密度计主体测试部分。利用钻头在溶解池1钻出一排直径24或25或26mm，相隔19或20或21或22或23cm的钻孔，用来和密度测量筒2连接。

密度测量筒2材质为有机玻璃管，外径24或25或26mm、内径为19或20或21或22或23mm，长度198或199或200或201或202或203或204mm，保证足以放入密度计并使密度计5主体位置在溶解池1，从密度测量筒2里放入密度计5到溶解池1，密度计5为四到十个。把密度测量筒2和溶解池1上的钻孔连通，并用密封胶密封，保证密度测量筒2垂直于溶解池1表面，以保证密度测量准确性。密度测量筒2刻有体积刻度，用以监测溶解过程中的体积变化。 

端头塞3材质为有机透明玻璃，形状为圆柱体，直径99或101或103或105或107或109mm，高度48或50或52或54mm，用于塞住溶解池1一端。在端头塞3环面涂满密封胶，塞进溶解池1一端，并在端头塞3与溶解池1接触外部涂一层密封胶，保证溶解池1一端的密封性。 

装置的密封测试：按照技术方案中把实验装置组装后，封闭另一端，注入清水，测试端头塞部位以及密度测量筒部位的密封性，保证不渗水。 

试验样品准备：对钻井岩心获取的盐岩试样，用切割机切断其中一端，盐岩试样表面涂满密封胶，用热缩管加温包住，保证溶解过程中不出现测溶现象，将切断的一端放入清水中，将断面溶解为自然断面。 

将热缩管包住的盐岩试样塞入溶解池中，保证塞入部分大于100mm，在溶解池端部和热缩管接触处用密封胶封住，保证密封。从密度测量筒中快速注入清水，注入清水的高度能保证密度计可以测量密度。 

清水注完后，开始计时，并间隔5min记录溶液体积，并利用密度计5插入密度测量筒2中，对不同位置的密度进行记录，时间间隔可以随试验的进行慢慢延长，因为密度的变化会随着溶解的进行越来越慢。 

根据记录的密度，体积以及时间，可以计算出盐岩任意时间的溶解速率及扩散速率，并可分析溶解速率、扩散速率和密度的相关关系。 

Claims (5)

1.一种盐岩溶蚀、扩散规律测试装置，它包括溶解池（1），密度测量筒（2），端头塞（3），热缩管（4），其特征在于：溶解池（1）一端与端头塞（3）连接，溶解池（1）另一端与热缩管（4）相连，热缩管（4）分别与溶解池（1）、盐岩试样（7）相连，在溶解池（1）一侧和密度测量筒（2）相连，从密度测量筒（2）里放入密度计（5）。

2.根据权利要求1所述的一种盐岩溶蚀、扩散规律测试装置，其特征在于：所述的密度测量筒（2）为有机玻璃管，外径24-26mm、内径为19-23mm，长度198-204mm，密度测量筒（2）和溶解池（1）上的钻孔连通，并用密封胶密封，密度测量筒（2）垂直于溶解池（1）表面。

3.根据权利要求1所述的一种盐岩溶蚀、扩散规律测试装置，其特征在于：所述的溶解池（1）材质为有机玻璃管，内径100-110mm，玻璃管厚度4-16mm，长度1.2-1.4m。

4.根据权利要求1所述的一种盐岩溶蚀、扩散规律测试装置，其特征在于：所述的溶解池（1）钻出一排直径24-26mm，相隔19-23cm的钻孔，用来和密度测量筒（2）连接。

5.根据权利要求1所述的一种盐岩溶蚀、扩散规律测试装置，其特征在于：所述的端头塞（3）为有机透明玻璃，为圆柱体，直径99-109mm，高度48-54mm，在端头塞（3）环面涂满密封胶，塞进溶解池（1）一端，在端头塞（3）与溶解池（1）接触外部涂一层密封胶。

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