一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置及实验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置及实验方法，该装置包括实验平台、地下水封洞库三维模型和平流泵，地下水封洞库三维模型包括装置箱体，装置箱体内填充有人造岩石，装置箱体与人造岩石之间预留有水幕巷道和主洞室，水幕巷道的顶部设置有进水管，水幕巷道的底部设置有注水管，注水管通过输送管与平流泵相连接；该实验方法包括(1)：模型建立和安装；(2)试运行；(3)具体实验操作。本发明专利技术能够模拟大型原油水封石洞库的水幕系统三维大型模拟装置，通过采出水回注渗流实验，测试出采出水回注后对洞库岩石渗透性的影响，以及对洞库补水稳定系统的影响，得出水质指标参数对补水系统的空间渗透性能以及补水稳定系统的影响。 1

A device and experimental method for testing the influence of reclaimed water from water sealed caverns on caverns

The invention discloses a device and an experimental method for testing the influence of water reinjection water on the cave reservoir. The device includes an experimental platform, a three-dimensional model of a groundwater pump, a three dimensional model of a underground water seal, including a device box, an artificial rock filled with the body box, and a reservation between the installation box and the artificial rock. There are water curtain laneways and main caverns, the top of the water curtain tunnel is set with water inlet pipe, water injection pipe is set at the bottom of the water curtain tunnel, the water injection pipe is connected with the advection pump through the pipe. The experimental method includes (1): model establishment and installation; (2) trial operation; (3) concrete experimental operation. The invention can simulate the three-dimensional large simulation device of the water curtain system of the large oil water sealing rock cave. Through the reinjection seepage experiment of the produced water, the influence of the water reinjection on the permeability of the cave rock after the reinjection of the produced water, as well as the influence on the water supply stabilization system of the cavern are tested, and the spatial permeability of the water quality index parameter to the water supplement system is obtained. And the influence of the water replenishing stabilization system. One

【技术实现步骤摘要】
一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置及实验方法
本专利技术涉及水封石洞库回注水水质指标的测试，尤其是一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置及实验方法。
技术介绍
随着中国经济的高速发展，对石油的需求量日益增大。对中国而言，进行石油战略储备对于保证国家安全，保障国民经济可持续发展具有十分重要的作用。地下水封洞库具有安全、经济、高效、存储容量大等优点，因此近几十年来得到很大的发展，广泛用于国家石油战略储备中。地下水封洞库需要大量的地层渗出水以及人工补水来维持洞库对原油的密封性，并且每天要采出大量的水，这些水随处排放会造成污染，并且也造成浪费，因此多采用采出水回注，但回注水水质是否符合回注要求，需要进行研究，急需这方面的实验装置和测试方法。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置及实验方法的技术方案，本专利技术的装置能够模拟大型原油水封石洞库的水幕系统三维大型模拟装置，通过采出水回注渗流实验，测试出采出水回注后对洞库岩石渗透性的影响，以及对洞库补水稳定系统的影响，得出水质个指标参数对补水系统的空间渗透性能以及补水稳定系统的影响规律，确定水质的各个指标。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置，其特征在于：包括实验平台、地下水封洞库三维模型和平流泵，地下水封洞库三维模型位于实验平台的上方，地下水封洞库三维模型包括装置箱体，装置箱体内填充有人造岩石，装置箱体与人造岩石之间预留有水幕巷道和主洞室，水幕巷道位于主洞室的后侧，水幕巷道的顶部设置有进水管，水幕巷道的底部设置有注水管，注水管通过输送管与平流泵相连接，主洞室的后端面设置有油入口和油出口，油入口上设置有进油管，油出口上设置有出油管，主洞室内均匀设置有分隔板，分隔板将主洞室分割成至少54个分洞室，相邻分洞室之间设置有穿孔，分洞室的底部均设置排水口，排水口上设置有排水软管。本专利技术进一步设置为，进油管和出油管上均设置有流量控制阀，流量控制阀的设计可以控制进油管和出油管内的油品流量大小，从而精确有效地控制主洞室内油品的高度，便于后续的实验操作，提高实验数值的精确性，同时也提高整个装置的操作安全性能。本专利技术进一步设置为，装置箱体的侧壁为石子围墙，石子围墙的设计更加合理，更符合实际地下水封洞库的地形设计，提高实验的可靠性。本专利技术进一步设置为，平流泵的下方设置有减震板，减震板通过支撑架与实验平台固定连接，减震板的设计不仅可以便于平流泵的安装，同时又可以降低平流泵工作时的机械噪声，提高操作安全性能，支撑架的设计可以便于减震板与实验平台之间的安装固定，设计巧妙，安装拆卸便捷。本专利技术进一步设置为，装置箱体的四侧壁上均设置有导管，导管的设计可以便于排水软管的铺设，在每个分洞室的底部排水口上铺设特定的排水软管，先后根据从左往右、从前往后和从上往下的顺序进行每个分洞室底部排水软管的铺设，在第一个分洞室底部铺设标号带1的排水软管，在第二个分洞室底部铺设标号带2的排水软管，依次铺设，直至全部分洞室内的排水软管全部铺设完成，并且根据每个排水软管的具体位置将排水软管从距离最近的导管中拉出，从而便于后续对每个分洞室内排水量的测量，结构设计更加的巧妙合理。采用如上述一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置的实验方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)进行设计图纸的绘制和尺寸的标注，再根据地下水封洞库三维模型的设计尺寸进行实验平台的建立，然后根据设计尺寸在实验平台上搭建地下水封洞库三维模型，并且完成各个管道的铺设，再进行平流泵的安装，通过支撑架将减震板与实验平台之间连接固定，然后将平流泵固定在减震板上，再通过输送管将平流泵与注水管之间连接；(2)整个装置安装完成后，对整个装置进行试运行，确保整个装置可以运行后进行实际实验；(3)通过进水管将测定过水质成分的水注入到水幕巷道中，再通过水幕巷道注入到地下水封洞库三维模型中，然后将油品通过进油管输送到油入口，再通过油入口注入到地下水封洞库三维模型的主洞室内，直至主洞室内的油面保持在一定的液面高度时，调节注入水的压力，从而使得注入水的流量控制在指定的数值范围内，再通过每个分洞室的排水口计量每个分洞室的排水量；(4)将排出的水再利用平流泵通过输送管输送到注水管内，再通过注水管注入到水幕巷道，实现水的循环注入，如此反复注入，并计量每次各个分洞室的排水量，通过观察分洞室内排水量的变化，判断水幕系统补水均匀性能，以及补水均匀的稳定性能，当检测中分洞室内的排水量同时出现了排水量增加和排水量减少的情况时，说明分洞室内部出现堵塞和窜流现象，排水量增加则表明补水过程中出现了窜流，排水量减少甚至不排水则说明补水过程中出现了阻塞情况，当出现上述两种情况时，表明水封洞库补水系统的稳定性发生了变化；(5)通过进油管和出油管继续调整主洞室中油品液面的高度，并且重复上述步骤，记录具体实验参数，得出油品液面高度对补水系统稳定性的影响，再注入不同水质参数的水重复上面的步骤，记录具体的试验参数，得到不同水质参数对补水系统稳定性的影响。本专利技术进一步设置为，在步骤(3)中，将油品通过进油管输送到油入口时，通过流量控制阀控制油品的输入量，从而控制主洞室内油品的高度。本专利技术由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：本专利技术通过控制油入口和油出口的油量，从而有效控制主洞室内油品的高度，再对不同油品高度下采用同一水质水进行补水，通过具体的实验测量，得出油品液面高度对补水系统稳定性的影响，再通过控制油品在指定高度，采用不同的水质水进行补水，通过具体的实验测量得到不同水质参数对补水系统稳定性的影响，整体结构设计巧妙合理，便于实际的实验。本专利技术中，在主洞室内预制分隔板，将主洞室分割成至少54个分洞室，并且每个分洞室的上都设置有穿孔，从而可以保证每个分洞室可以连通，由于油的密度小于水，这样可以满足主洞室内的油是相互连通的。同时在每个分洞室的底部设有排水口，水在重力作用下从排水软管排出，操作人员通过计量装置进行收集，在外部进行具体计量，设计更加的紧凑合理。本专利技术的装置能够模拟大型原油水封石洞库的水幕系统三维大型模拟装置，通过采出水回注渗流实验，测试出采出水回注后对洞库岩石渗透性的影响，以及对洞库补水稳定系统的影响，得出水质个指标参数对补水系统的空间渗透性能以及补水稳定系统的影响规律，确定水质的各个指标。附图说明下面结合附图对专利技术作本专利技术进一步设置为说明：图1为专利技术一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置的结构示意图；图2为专利技术中装置箱体的结构示意图；图3为专利技术中分隔板的安装结构示意图；图4为专利技术中装置箱体的内部结构示意图。图中：1-实验平台；2-地下水封洞库三维模型；3-平流泵；4-装置箱体；5-人造岩石；6-水幕巷道；7-主洞室；8-进水管；9-注水管；10-输送管；11-油入口；12-油出口；13-进油管；14-出油管；15-分隔板；16-穿孔；17-排水口；18-排水软管；19-流量控制阀；20-减震板；21-支撑架；22-导管；23-石子围墙。具体实施方式如图1至图4所述，为本专利技术一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置，包括实验平台1、地下水封洞库三维模型2和平流泵3，地下水封洞库三维模型2位于实验平台1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置，其特征在于：包括实验平台(1)、地下

【技术特征摘要】
1.一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置，其特征在于：包括实验平台(1)、地下水封洞库三维模型(2)和平流泵(3)，所述地下水封洞库三维模型(2)位于所述实验平台(1)的上方，所述地下水封洞库三维模型(2)包括装置箱体(4)，所述装置箱体(4)内填充有人造岩石(5)，所述装置箱体(4)与所述人造岩石(5)之间预留有水幕巷道(6)和主洞室(7)，所述水幕巷道(6)位于所述主洞室(7)的后侧，所述水幕巷道(6)的顶部设置有进水管(8)，所述水幕巷道(6)的底部设置有注水管(9)，所述注水管(9)通过输送管(10)与所述平流泵(3)相连接，所述主洞室(7)的后端面设置有油入口(11)和油出口(12)，所述油入口(11)上设置有进油管(13)，所述油出口(12)上设置有出油管(14)，所述主洞室(7)内均匀设置有分隔板(15)，所述分隔板(15)将所述主洞室(7)分割成至少54个分洞室，相邻分洞室之间设置有穿孔(16)，所述分洞室的底部均设置排水口(17)，所述排水口(17)上设置有排水软管(18)。2.根据权利要求1所述的一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置，其特征在于：所述进油管(13)和所述出油管(14)上均设置有流量控制阀(19)。3.根据权利要求1所述的一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置，其特征在于：所述装置箱体(4)的侧壁为石子围墙(23)。4.根据权利要求1所述的一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置，其特征在于：所述平流泵(3)的下方设置有减震板(20)，所述减震板(20)通过支撑架(21)与所述实验平台(1)固定连接。5.根据权利要求1所述的一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置，其特征在于：所述装置箱体(4)的四侧壁上均设置有导管(22)。6.采用如上述一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置的实验方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)进行设计图纸的绘制和尺寸的标注，再根据地下水封洞库三维模型(2)的设计尺寸进行实验平台(1)的建立，然后根据设计尺寸在实验平台(1)上搭建地...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵东锋，殷丹丹，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33