[發明專利]一種監測鹽穴水溶造腔的物理模擬裝置及方法

在審

• 申請號: 202210673270.3
• 申請日: 2022-06-15
• 公開（公告）號: CN115144465A
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 徐孜俊;陳留平;王浩;趙云松;羅淼;張高
• 申請（專利權）人: 中鹽金壇鹽化有限責任公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/06;G01N29/34;G01N1/28;E21F17/16
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華

1.一種監測鹽穴水溶造腔的物理模擬裝置，用于對塊體鹽巖試樣(9)進行模擬并監測，其特征在于：包括造腔系統和監測系統；

所述的造腔系統包括注水管(2)、輸鹵管(6)和管柱結構，所述的管柱結構包括套管(5)和套接于套管(5)內的中心管(4)，所述的中心管(4)分別具有進水支管和出液支管，所述的套管(5)也分別具有進水支管和出液支管；

所述的注水管(2)與中心管(4)的進水支管管路連接，所述的注水管(2)與套管(5)的進水支管管路連接，所述的輸鹵管(6)的進液口則分別與中心管(4)的出液支管、套管(5)的出液支管管路連接，所述的注水管(2)和套管(5)的底部與塊體鹽巖連接；

所述的監測系統包括數據顯示裝置(14)、聲發射信號采集處理裝置(13)和若干聲發射測試探頭(11)，所述的聲發射探頭固定在塊體鹽巖試樣(9)的測表面上，所述的聲發射探頭采集塊體鹽巖試樣(9)內部水溶造腔時聲音信號，并將聲音轉換為電信號傳遞至聲發射信號采集處理裝置(13)，所述的聲發射信號采集處理裝置(13)將電信號數字轉化并數據處理，處理后的數據傳遞至數據顯示裝置(14)輸出。

2.如權利要求1所述的一種監測鹽穴水溶造腔的物理模擬方法，其特征在于：所述的中心管(4)管徑小于套管(5)管徑，所述的套管(5)頂部中間開有供中心管(4)套接的孔。

3.如權利要求2所述的一種監測鹽穴水溶造腔的物理模擬方法，其特征在于：所述的中心管(4)和套管(5)均為T型管，T型管均包括短管部和長管部；所述的中心管(4)的短管部兩端分別設有中心管進水閥(4-1)和中心管輸鹵閥(4-2)，所述的注水管(2)通過進水閥與中心管(4)的進水支管管路連接，所述的輸鹵管(6)的進液口通過中心管輸鹵閥(4-2)與中心管(4)的出液支管連接；所述的套管(5)的短管部的兩端則分別設有套管進水閥(5-1)和套管輸鹵閥(5-2)，所述的注水管(2)通過套管進水閥(5-1)與套管(5)的進水支管管路連接，所述的輸鹵管(6)的進液口通過套管輸鹵閥(5-2)與套管(5)的出液支管連接。

4.如權利要求3所述的一種監測鹽穴水溶造腔的物理模擬方法，其特征在于：所述的注水管(2)、輸鹵管(6)、中心管(4)、套管(5)為PPR塑料水管。

5.如權利要求1所述的一種監測鹽穴水溶造腔的物理模擬方法，其特征在于：所述的塊體鹽巖試樣(9)為具有至少一組相對平行側面的真實巖心，所述的真實巖心的一側面平面上開有安裝孔，所述的套管(5)和中心管(4)的長管部的端部與安裝孔連接固定。

6.如權利要求5所述的一種監測鹽穴水溶造腔的物理模擬方法，其特征在于：所述的真實巖心的每組相對平行側面上均設有聲發射測試探頭(11)，且每組相對平行側面的兩個側面上的探頭位置為一一對應設置。

7.如權利要求1所述的一種監測鹽穴水溶造腔的物理模擬方法，其特征在于：所述的聲發射測試探頭(11)插接在固定器(10)內，所述的固定器(10)通過粘接劑固定在塊體鹽巖試樣(9)表面。

8.一種監測鹽穴水溶造腔的物理模擬方法，其特征在于：采用如權利要求1至7中任意一項所述的一種監測鹽穴水溶造腔的物理模擬裝置，包括如下步驟：

步驟一、對開采獲得的鹽巖樣進行加工，得到塊體鹽巖試樣(9)；

步驟二、對步驟一中得到的塊體鹽巖試樣(9)上平面中心處開孔，將套管(5)與開孔處相連，中心管(4)套接于套管(5)中，然后將注水管(2)一側與清水罐(7)相連，一側與中心管(4)、套管(5)相連；輸鹵管(6)一側與儲鹵罐(8)相連，一側與中心管(4)、套管(5)相連；

步驟三、將聲發射測試探頭(11)固定在塊體鹽巖試樣(9)表面，將聲發射探頭和聲發射信號采集處理裝置(13)信號連接，通過聲發射信號采集處理裝置(13)和數據顯示裝置(14)相連，并啟動聲發射信號采集處理裝置(13)和數據顯示裝置(14)進行調試；

步驟四、控制清水注入塊體鹽巖試樣(9)內，開始溶解塊體鹽巖試樣(9)，鹽水從輸鹵管(6)排出到儲鹵罐(8)中，注水一定時間后，停止注入清水，完成造腔。