[發明專利]一種監測油庫建腔期流場與夾層受力的試驗裝置

無效

• 申請號: 201010545950.4
• 申請日: 2010-11-16
• 公開（公告）號: CN102072807A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 陳結;任松;李林;姜德義;左偉芹;郭微;任濤
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00;G01L1/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 張先蕓

技術領域

本發明涉及一種巖鹽造腔試驗裝置，尤其涉及一種監測油庫建腔期流場與夾層受力的試驗裝置。

背景技術

相對其它能源儲備方式，巖鹽地下能源儲備庫具有安全、經濟的特點，但國外巖鹽地下儲庫仍時有事故發生(如油氣滲漏、溶腔失效、地表沉陷等)。目前國外地下巖鹽儲庫幾乎都建在巨厚鹽丘中，而我國可建地下儲庫的巖鹽均為層狀巖鹽，具有厚度薄、夾層多、品位低、埋深大（湖北云應巖層埋深為1000m）的特點。相比之下我國地下巖鹽儲庫建設難度更大、運行風險更高。當前鹽巖溶腔建造過程中，控制巖鹽地下儲庫的形狀是減少事故和避免營運風險的主要手段之一，具有理想形狀的儲庫具有更好的穩定性、密閉性及更長的使用壽命。但是鹽巖水溶建腔是一個不可見的過程，建腔過程中腔內鹵水運移規律及夾層受力特點對腔體形狀擴展及腔體穩定性都有顯著影響。腔內鹵水流動規律是影響含夾層鹽巖溶腔腔體形狀擴展的關鍵因素，鹵水流動對夾層產生的擾動力對夾層垮塌破壞也將產生重要影響，反過來夾層也會對腔內流場產生影響。現有技術手段無法實現現場監控腔內流場情況及夾層受力特征，即便勉強開展工程現場監測，其成本也相當高昂，不利于生產實際；另外，國內外目前通用的手段是通過帶顏色淡水進行油氣儲庫建造期流場分析，只能單一的進行流場分析，且監測結果受染料自身擴散系數影響較大。

因此，現有試驗裝置均存在如下不足：一、油氣儲庫建造現場流場及鹽巖夾層受力監測幾乎無法實現；二、無法同時實現流場監測與夾層受力規律監測。

發明專利內容

針對現有技術中的不足之處，本發明提供了一種監測油庫建腔期流場與夾層受力的試驗裝置。使用該裝置更真實的模擬含夾層鹽巖造腔過程，以獲得更真實的造腔工藝參數，用來指導工程實際。

本發明提供的一種監測油庫建腔期流場與夾層受力的試驗裝置，包括層狀鹽巖造腔模型、PIV檢測系統、應力應變分析儀和盛裝示蹤粒子的示蹤裝置；

所述層狀鹽巖造腔模型包括以現場造腔工藝參數為依據制作的U形結構的鹽巖模塊、在鹽巖模塊的內壁上設有多個用來模擬夾層的鋼片、雙層套管和透明的有機玻璃；所述U形結構的鹽巖模塊夾在兩個透明的有機玻璃之間，所述鹽巖模塊的內壁與兩個有機玻璃形成一內腔；雙層套管插入內腔中，雙層套管分別與注水管和排鹵管連接；示蹤裝置安裝在注水管上；

所述PIV檢測系統包括激光發射器、激光控制器、終端電腦和攝像機；攝像機的攝像頭透過有機玻璃與內腔對應，攝像機的信號輸入終端電腦，終端電腦通過激光控制器控制激光發射器；激光發射器設置在內腔的上方，激光發射器發出的光射向內腔；

所述鋼片上設有應力計，所述應力計的信號輸出端連接應力應變分析儀。

????進一步，所述注水管上設置有流量計Ⅰ，所述排鹵管上設置有流量計Ⅱ。

本發明的一種監測油庫建腔期流場與夾層受力的試驗裝置與現有技術相比，具有如下優點：

????1、能更加精確定性地分析建腔期流場運移規律；

2、實現夾層在建腔過程中受力變化規律動態監測；

3、可以同時反映整個造腔過程中流場與夾層相互作用的影響規律。

附圖說明

圖1為本發明的試驗裝置的結構示意圖；

圖2為圖1中A—A方向的剖面圖。

附圖中：1—層狀鹽巖造腔模型；?2—PIV檢測系統；?3—應力應變分析儀；?4—示蹤裝置；?5—鹽巖模塊；?6—鋼片；?7—雙層套管；?8—有機玻璃；?9—內腔；?10—注水管；?11—排鹵管；?12—激光發射器；?13—激光控制器；?14—終端電腦；?15—攝像機；?16—應力計；?17—流量計Ⅰ；?18—流量計Ⅱ。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細地描述。