[發(fā)明專利]模擬鹽巖造腔過程的可視化系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010626279.X
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111707689B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 毛天橋;李曉;鄭博;赫建明;李守定;張召彬;李關(guān)訪;武艷芳;何鵬飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院地質(zhì)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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11576
• 代理人: 郭文浩;尹文會

本發(fā)明屬于巖鹽造腔技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種模擬鹽巖造腔過程的可視化系統(tǒng)及方法，旨在實現(xiàn)鹽巖腔建造過程中形狀的可視化。其中，可視化系統(tǒng)包括CT探測系統(tǒng)、模型箱系統(tǒng)和注采循環(huán)控制系統(tǒng)；注采循環(huán)控制系統(tǒng)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；注入裝置包括注入液管、注入液供液裝置、固設(shè)于模型箱控制升降的注入液管提升裝置；返排裝置包括返排液管、返排液存液裝置、固設(shè)于模型箱控制的返排液管提升裝置；保護裝置包括保護液管、保護液供液裝置、固設(shè)于模型箱升降的保護液管提升裝置；注入液管、返排液管、保護液管與固井管同軸套設(shè)。通過本發(fā)明可實現(xiàn)對鹽巖造腔過程的可視化，以及對鹽巖腔形狀的精準(zhǔn)控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鹽巖造腔技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種模擬鹽巖造腔過程的可視化系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

相對其它儲備方式，巖鹽地下油氣儲備庫具有安全、經(jīng)濟的特點，但國外巖鹽地下儲庫仍時有事故發(fā)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(江蘇金壇鹽巖層埋深約為1000m的特點)，相比之下我國地下巖鹽儲庫建設(shè)難度更大、運行風(fēng)險更高。

巖鹽儲備庫由于其安全性及經(jīng)濟性，使其在國內(nèi)外能源儲備中應(yīng)用越來越廣泛；尤其在今年油價暴跌的大環(huán)境下，戰(zhàn)略油氣儲備對巖鹽儲備庫的需求更大。而巖鹽儲備庫的形狀對其穩(wěn)定性、安全性及壽命具有重要影響；巖鹽儲備庫的形狀受注采速率、注入壓力、注管所處位置、以及流體流動規(guī)律的共同影響，因此有必要對巖鹽造腔全過程進行研究，為我國巖鹽儲備庫建設(shè)提供可靠數(shù)據(jù)，保證我國巖鹽儲備庫安全、高效、低成本的建造。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，即為了實現(xiàn)鹽巖腔建造過程中形狀的可視化，獲得鹽巖造腔過程中的可靠數(shù)據(jù)參數(shù)，本發(fā)明提供了一種模擬鹽巖造腔過程的可視化系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明的第一方面提供了一種模擬鹽巖造腔過程的可視化系統(tǒng)，包括高能加速器CT探測系統(tǒng)、模型箱系統(tǒng)和注采循環(huán)控制系統(tǒng)，所述注采循環(huán)控制系統(tǒng)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)，所述固井管的外徑與所述預(yù)設(shè)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(shè)于所述注采支撐裝置。

在一些優(yōu)選實例中，該可視化系統(tǒng)還包括旋轉(zhuǎn)承載系統(tǒng)，所述旋轉(zhuǎn)承載系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)裝置和支撐裝置，所述旋轉(zhuǎn)裝置固設(shè)于所述支撐裝置；所述模型箱系統(tǒng)固設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)裝置上方；

在工作狀態(tài)下，所述旋轉(zhuǎn)裝置在動力裝置的驅(qū)動下，帶動所述模型箱系統(tǒng)、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(zhuǎn)，實現(xiàn)鹽巖造腔過程的旋轉(zhuǎn)供液。

在一些優(yōu)選實例中，所述注采循環(huán)控制系統(tǒng)還包括注采導(dǎo)液裝置，所述注采導(dǎo)液裝置包括第一裝置和第二裝置，所述第一裝置固設(shè)于所述注采支撐裝置，所述第二裝置固設(shè)于所述箱體，所述第二裝置與所述第一裝置同軸設(shè)置，且旋轉(zhuǎn)連通；

所述第一裝置內(nèi)側(cè)設(shè)置有注入液導(dǎo)流槽、返排液導(dǎo)流槽和保護液導(dǎo)流槽，所述注入液導(dǎo)流槽、所述返排液導(dǎo)流槽和所述保護液導(dǎo)流槽平行設(shè)置且互不連通；