[發明專利]一種鹽巖對井水溶腔體流場及濃度場模擬實驗方法

有效

• 申請號: 201710961232.7
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN107764511B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 唐海軍;唐禮驊;戴鑫;張格;高麗
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司江蘇油田分公司
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 北京文苑專利代理有限公司 11516
• 代理人: 王煒

本發明涉及一種鹽巖對井水溶腔體流場及濃度場模擬實驗方法，包括：搭建好對井水溶腔體流場及濃度場模擬實驗裝置；加工鹽巖試件及制備鹵水；實驗系統連接；實驗進行步驟；實驗數據處理。本發明能很好地展現實際流場復雜特征，研究溶腔流體的流動對腔體形狀擴展起關鍵作用，實現工程實際與流體理論相結合，探究對井溶腔復雜流場普遍特性，獲取工藝過程中最優生產參數，縮短造腔循環周期，創造更大經濟效益，可以很好地滿足實際應用的需要。

技術領域

本發明涉及一種鹽巖對井水溶腔體流場及濃度場模擬實驗方法。

背景技術

在鹽巖開采和鹽巖水溶造腔工藝過程中，能否控制好腔體的形狀是關系到鹽礦采收率、建腔成敗的重要因素。目前國內外對井水溶造腔研究多集中在溶解特性、腔體穩定性和力學特性方面，鮮有從流場角度分析對井鹽巖溶腔流場運移規律及其濃度分布特征，僅有的對井溶腔流場也局限于數值模擬計算，少有物理模型實驗數據。

發明內容

針對上述現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種可避免出現上述技術缺陷的鹽巖對井水溶腔體流場及濃度場模擬實驗方法。

為了實現上述發明目的，本發明提供的技術方案如下：

一種對井水溶腔體流場及濃度場模擬實驗裝置，包括溶腔1、蓋板、溶腔頂板3、注水管4、出水管5、蓄水池6、轉子流量計7、出水池10、染色池11、閘門12、支撐架13、頂板吊架14，溶腔頂板3橫向設置在溶腔1內部，蓋板蓋在溶腔1的頂部，支撐架13設置在溶腔1上方，頂板吊架14上端連接到支撐架13上，下端穿過蓋板連接到溶腔頂板3上，蓄水池6設置在支撐架13上方，注水管4的一端與蓄水池6相連接，另一端穿過蓋板進入溶腔1內，注水管4上設置有轉子流量計7，出水管5一端穿過蓋板進入溶腔1內，出水池10位于出水管5另一端的下方，溶腔1的外表面開設有多個取樣口100。

進一步地，所述蓋板為亞克力蓋板2。

進一步地，染色池11與注水管4之間的管道上設置有閘門12。

一種鹽巖對井水溶腔體流場及濃度場模擬實驗方法，包括以下步驟：

步驟一：搭建好如權利要求1所述的對井水溶腔體流場及濃度場模擬實驗裝置；

步驟二：加工鹽巖試件及制備鹵水；

步驟三：將加工好的鹽磚粘貼于溶腔1的側壁，并用泡沫塞住使其固定；通過所述頂板吊架14將溶腔頂板3在溶腔1內的高度調整至需要高度，以模擬不同建腔時期的形狀，并同時在調整好的溶腔頂板3底部粘貼加工好的鹽磚；將所述蓋板蓋在溶腔1的頂部，并用液封法進行密封，已確保實驗過程中的密閉性；采用隔膜泵將預先配制好的鹵水，從穿設在所述蓋板上的注水管4或排水管5中注入到溶腔1內，直至將所述溶腔頂板3上粘貼的鹽磚浸沒，然后使用軟管將整個裝置連接起來構成一個完整的系統；

步驟四：往所述蓄水池6內加足量水，打開所述轉子流量計7，調到指定流量，使所述溶腔1內的液面高度浸沒溶腔頂板3上的鹽磚，并查看出水管5是否能排出鹵水；將所述轉子流量計7調到實驗流量，每隔一段時間于所述取樣口100處取少量液樣，記錄所述溶腔1內的瞬時濃度值，并記錄所述出水管5內的鹵水濃度以及出水池10內的平均鹵水濃度；架起高清攝像機，調試攝像機使其能清晰記錄完整的實驗過程；待所述溶腔1內的濃度穩定后開啟閥門12，讓染色池11內的染色劑注入到溶腔1內，同時開啟攝像機，捕捉染色劑從注水管4進入溶腔內后的流動全過程；

步驟五：處理實驗數據。

進一步地，所述步驟二具體為：選取若干長方體鹽磚，進行干燥處理，在鹽磚表面預留一表面作為溶解面外其余表面均勻涂上高溫液體蠟，對鹽磚做好標記，并測出對應的尺寸和質量；用鹽粉和淡水配制鹵水，靜置，沉淀不溶物質。

進一步地，在所述步驟二中，用鹽粉和淡水配制濃度為10％的鹵水，靜置10-12小時，沉淀不溶物質。