[發明專利]模擬鹽巖造腔過程的可視化系統及方法

有效

• 申請號: 202010626279.X
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111707689B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 毛天橋;李曉;鄭博;赫建明;李守定;張召彬;李關訪;武艷芳;何鵬飛
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: G01N23/046
• 分類號: G01N23/046;G01N1/36;G01B15/04
• 代理公司: 北京市恒有知識產權代理事務所(普通合伙) 11576
• 代理人: 郭文浩;尹文會

1.一種模擬鹽巖造腔過程的可視化系統，包括高能加速器CT探測系統、模型箱系統和注采循環控制系統，其特征在于，所述注采循環控制系統包括固井管裝置、注入裝置、返排裝置、保護裝置和注采支撐裝置；所述注入裝置包括注入液管、注入液供液裝置和注入液管提升裝置，所述注入液供液裝置用于向所述注入液管提供注入液；所述注入液管提升裝置固設于模型箱，用于控制所述注入液管的升降；所述返排裝置包括返排液管、返排液存液裝置和返排液管提升裝置，所述返排液存液裝置用于存儲所述返排液管中的排出液；所述返排液管提升裝置固設于模型箱，用于控制所述返排液管的升降；所述保護裝置包括保護液管、保護液供液裝置和保護液管提升裝置，所述保護液供液裝置用于向所述保護液管提供保護液；所述保護液管提升裝置固設于模型箱，用于控制所述保護液管的升降；

所述注入液管、所述返排液管、所述保護液管與所述固井管裝置中的固井管同軸套設，所述固井管的外徑與鹽巖試件上的預設孔的直徑相適配；所述注入液供液裝置、所述返排液存液裝置和所述保護液供液裝置均裝設于所述注采支撐裝置；

該可視化系統還包括旋轉承載系統，所述旋轉承載系統包括旋轉裝置和支撐裝置，所述旋轉裝置固設于所述支撐裝置；所述模型箱系統固設于所述旋轉裝置上方；在工作狀態下，所述旋轉裝置在動力裝置的驅動下，帶動所述模型箱系統、所述固井管裝置、所述注入液管、所述注入液管提升裝置、所述返排液管、所述返排液管提升裝置、所述保護液管和所述保護液管提升裝置旋轉，實現鹽巖造腔過程的旋轉供液；

所述注入液管提升裝置包括第一升降驅動裝置和第一連接裝置，所述第一連接裝置遠離所述第一升降驅動裝置的一端與所述注入液管固定連接；所述第一升降驅動裝置固設于箱體上方，通過所述第一連接裝置控制所述注入液管的升降；所述返排液管提升裝置包括第二升降驅動裝置和第二連接裝置，所述第二連接裝置遠離所述第二升降驅動裝置的一端與所述返排液管固定連接；所述第二升降驅動裝置固設于所述箱體上方，通過所述第二連接裝置控制所述返排液管的升降；所述保護液管提升裝置包括第三升降驅動裝置和第三連接裝置，所述第三連接裝置遠離所述第三升降驅動裝置的一端與所述保護液管固定連接；所述第三升降驅動裝置固設于所述箱體上方，通過所述第三連接裝置控制所述保護液管的升降；

該可視化系統還包括PET探測系統，用于檢測鹽巖造腔過程中的流體運移；所述PET探測系統包括PET探測器、PET探測器移動裝置和PET探測器支撐裝置；所述PET探測器、所述PET探測器移動裝置均設置于所述PET探測器支撐裝置上；所述PET探測器固設于所述PET探測器移動裝置上方，可通過所述PET探測器移動裝置實現靠近或遠離所述模型箱系統的運動；所述PET探測器包括第一探測裝置和第二探測裝置，所述第一探測裝置和所述第二探測裝置分別設置于所述模型箱系統不同于所述高能加速器CT探測系統設置位置的兩側； 所述PET探測器移動裝置包括第一移動裝置和第二移動裝置；所述第一移動裝置包括第一移動導軌和第一移動部件，所述第一移動部件可在驅動裝置的驅動下調整所述第一探測裝置與模型箱之間的探測距離；所述第二移動裝置包括第二移動導軌和第二移動部件，所述第二移動部件可在驅動裝置的驅動下調整所述第二探測裝置與模型箱之間的探測距離；所述PET探測器支撐裝置包括第一支撐裝置和第二支撐裝置，并分別用于設置所述第一移動導軌和所述第二移動導軌；

所述模型箱系統包括巖鹽試件容納裝置和加載裝置，所述加載裝置用于進行鹽巖試件的加載以模擬其真實環境下所受的地應力；

所述加載裝置包括法向加載裝置、第一側向加載裝置和第二側向加載裝置；所述法向加載裝置包括法向加載油缸和法向承壓板，所述法向加載油缸固設于模型箱上方，所述法向承壓板設置于所述鹽巖試件的上方；所述第一側向加載裝置包括第一側向千斤頂和第一側向承壓板，所述第一側向千斤頂設置于模型箱內側壁，所述第一側向承壓板設置于所述鹽巖試件側壁與箱體側壁之間；所述第二側向加載裝置包括第二側向千斤頂和第二側向承壓板，所述第二側向千斤頂設置于模型箱內側壁，所述第二側向承壓板設置于所述鹽巖試件側壁與箱體側壁之間；

所述第一側向加載裝置與所述第二側向加載裝置為設置在所述鹽巖試件周側的相鄰加載裝置。