盐穴建库注气液排卤物理模拟装置及模拟方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种盐穴建库注气液排卤物理模拟装置及模拟方法，该装置包括：液体注入系统、气体注入系统、模拟盐穴物模，其中，模拟盐穴物模包括：盐穴腔、设置在所述盐穴腔底部的人工底，沿着所述盐穴腔的纵长延伸方向间隔设置的隔板、以及穿设在隔板中且依次套设的内层管柱、中间管柱、外层管柱；液体注入系统包括：储液罐，设置在储液罐与所述盐穴腔之间且设置有第一液体控制阀、柱塞泵、第一流量计的第一流道，设置在储液罐与内层管柱之间的第二流道；气体注入系统包括：与盐穴腔连通的第三流道，第三流道上设置有调压阀、第二流量计和气体控制阀。本发明专利技术能够全面满足盐穴建库注气液排卤的物理模拟需求。

【技术实现步骤摘要】
盐穴建库注气液排卤物理模拟装置及模拟方法
本专利技术涉及盐穴地下储库建库
，特别涉及一种盐穴建库注气液排卤物理模拟装置及模拟方法。
技术介绍
天然气地下储气库是是最有效、最可靠的调峰和储备手段。盐穴储气库是主要的储气库类型之一，具有注采效率高、短期吞吐量大、垫层气量低并可完全回收的优点，盐穴腔体是储存天然气的良好载体，在我国西气东输工程中具有重要的战略意义。我国盐穴储气库建设起步较晚，盐穴建库过程中存在多种问题，影响盐穴建库速度及成本。盐穴造腔及注气排卤过程中存在排卤管盐结晶的现象，排卤管盐结晶的处理降低了盐穴建库速度，增大了盐穴建库投资。盐穴造腔过程中，存在腔内底部不溶物堵管的问题，堵管的处理同样降低了建库效益。目前，盐穴储气库造腔工艺参数需要进一步优化，合理的工艺参数优化方案能提高盐穴建库效益。盐穴注气排卤的工艺参数需要优化，以减少管柱盐结晶、不溶物堵管的现象，提高注气排卤速度。但是目前国内还没有一个模拟装置能够系统地对盐穴建库存在的上述问题进行全面的室内研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种盐穴建库注气液排卤物理模拟装置及模拟方法，能够克服现有技术中的问题，全面满足盐穴建库注气液排卤的物理模拟需求。本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：一种盐穴建库注气液排卤物理模拟装置，包括：用于模拟地面注水系统的液体注入系统、用于模拟地面注气系统的气体注入系统、用于模拟盐穴注气库和实际排采管柱的模拟盐穴物模，其中，所述模拟盐穴物模包括：盐穴腔、设置在所述盐穴腔底部的人工底，沿着所述盐穴腔的纵长延伸方向间隔设置的隔板、以及穿设在所述隔板中且依次套设的内层管柱、中间管柱、外层管柱；所述液体注入系统包括：储液罐，设置在所述储液罐与所述盐穴腔之间且设置有第一液体控制阀、柱塞泵、第一流量计的第一流道，设置在所述储液罐与所述内层管柱之间的第二流道；所述气体注入系统包括：与所述盐穴腔连通的第三流道，所述第三流道上设置有调压阀、第二流量计和气体控制阀。在一个优选的实施方式中，所述储液罐的底部设置有放液阀。在一个优选的实施方式中，所述第二流道中设置有流量调节阀。在一个优选的实施方式中，还包括变频器，所述变频器与所述第一流量计和所述柱塞泵相连接。在一个优选的实施方式中，所述第一流道与所述第三流道之间具有公共管段，所述公共管段的出口端与所述盐穴腔相连通。在一个优选的实施方式中，所述储液罐的侧壁上设置有第一开口，所述储液罐的上端设置有第二开口，所述第一流道在与所述第一开口连接的位置设置有所述第一液体控制阀，所述第一流道在与所述第三流道汇合的位置设置有第二液体控制阀。在一个优选的实施方式中，所述内层管柱、中间管柱、外层管柱的尺寸与注采管柱的尺寸等比例。在一个优选的实施方式中，所述盐穴腔、内层管柱、中间管柱和外层管柱由透明材质制成。在一个优选的实施方式中，所述盐穴腔为中空的圆柱形筒体、所述盐穴腔的内径为0.8米，高位1.4米，最高承压2兆帕。一种基于上述的盐穴建库注气液排卤物理模拟装置的模拟方法，包括：将配置好的卤水注入储液罐；启动柱塞泵，连通第一流道和第二流道，建立储液罐与盐穴腔之间的液流循环，或者同时打开调压阀，连通第三流道；调节液流循环中的流量，持续进行液流循环；液流循环结束后，测试内层管柱的实验结果，所述内层管柱的实验结果包括：结晶情况、不溶物堵塞情况。本专利技术的特点和优点是：本申请提供的盐穴建库注气液排卤物理模拟装置及模拟方法，主要通过设置用于模拟地面注水系统的液体注入系统、用于模拟地面注气系统的气体注入系统、用于模拟盐穴注气库和实际排采管柱的模拟盐穴物模，可以模拟注气液排卤过程中管柱的水力学参数，可完成多种不同模拟实验，包括管柱结晶实验、腔内底部不溶物堵管模拟、盐腔冲洗底坑物理模拟、腔内流体运动物理模拟等实验。参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明图1是本申请实施方式中一种盐穴建库注气液排卤物理模拟装置的结构示意图；图2是本申请实施方式中一种盐穴建库注气液排卤物理模拟方法的步骤流程图。附图标记说明：1-盐穴腔、2-储液罐、3-柱塞泵、4-第一流量计、5-变频器、6-调压阀、7-第二流量计、8-流量调节阀、9-内层管柱、10-中间管柱、11-外层管柱、12-隔板、13-人工底、14-放液阀、15-第一液体控制阀、16-第二液体控制阀、17-气体控制阀。具体实施方式下面将结合附图和具体实施方式，对本专利技术的技术方案作详细说明，应理解这些实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本专利技术提供一种盐穴建库注气液排卤物理模拟装置，能够克服现有技术中的问题，全面满足盐穴建库注气液排卤的物理模拟需求。利用本申请提供的盐穴建库注气液排卤物理模拟装置，可以开展管柱结晶实验、腔内底部不溶物堵管模拟、盐腔冲洗底坑物理模拟、腔内流体运动物理模拟等实验，进而可有效的优化盐穴造腔及注气排卤参数，降低盐结晶、不溶物堵管的现象，可有效提高盐穴建库效益，推进我国盐穴储气库建库进程。请参阅图1，本申请实施方式中提供的一种盐穴建库注气液排卤物理模拟装置可以包括：用于模拟地面注水系统的液体注入系统、用于模拟地面注气系统的气体注入系统、用于模拟盐穴注气库和实际排采管柱的模拟盐穴物模，其中，所述模拟盐穴物模包括：盐穴腔1、设置在所述盐穴腔1底部的人工底13，沿着所述盐穴腔1的纵长延伸方向间隔设置的隔板12、以及穿设在所述隔板12中且依次套设的内层管柱9、中间管柱10、外层管柱11；所述液体注入系统包括：储液罐2，设置在所述储液罐2与所述盐穴腔1之间且设置有第一液体控制阀15、柱塞泵3、第一流量计4的第一流道，设置在所述储液罐2与所述内层管柱9之间的第二流道；所述气体注入系统包括：与所述盐穴腔1连通的第三流道，所述第三流道上设置有调压阀6、第二流量计7和气体控制阀17。本申请所提供的盐穴建库注气液排卤物理模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盐穴建库注气液排卤物理模拟装置，其特征在于，包括：用于模拟地面注水系统的液体注入系统、用于模拟地面注气系统的气体注入系统、用于模拟盐穴注气库和实际排采管柱的模拟盐穴物模，其中，所述模拟盐穴物模包括：盐穴腔、设置在所述盐穴腔底部的人工底，沿着所述盐穴腔的纵长延伸方向间隔设置的隔板、以及穿设在所述隔板中且依次套设的内层管柱、中间管柱、外层管柱；所述液体注入系统包括：储液罐，设置在所述储液罐与所述盐穴腔之间且设置有第一液体控制阀、柱塞泵、第一流量计的第一流道，设置在所述储液罐与所述内层管柱之间的第二流道；所述气体注入系统包括：与所述盐穴腔连通的第三流道，所述第三流道上设置有调压阀、第二流量计和气体控制阀。

【技术特征摘要】
1.一种盐穴建库注气液排卤物理模拟装置，其特征在于，包括：用于模拟地面注水系统的液体注入系统、用于模拟地面注气系统的气体注入系统、用于模拟盐穴注气库和实际排采管柱的模拟盐穴物模，其中，所述模拟盐穴物模包括：盐穴腔、设置在所述盐穴腔底部的人工底，沿着所述盐穴腔的纵长延伸方向间隔设置的隔板、以及穿设在所述隔板中且依次套设的内层管柱、中间管柱、外层管柱；所述液体注入系统包括：储液罐，设置在所述储液罐与所述盐穴腔之间且设置有第一液体控制阀、柱塞泵、第一流量计的第一流道，设置在所述储液罐与所述内层管柱之间的第二流道；所述气体注入系统包括：与所述盐穴腔连通的第三流道，所述第三流道上设置有调压阀、第二流量计和气体控制阀。2.如权利要求1所述的盐穴建库注气液排卤物理模拟装置，其特征在于，所述储液罐的底部设置有放液阀。3.如权利要求1所述的盐穴建库注气液排卤物理模拟装置，其特征在于，所述第二流道中设置有流量调节阀。4.如权利要求1所述的盐穴建库注气液排卤物理模拟装置，其特征在于，还包括变频器，所述变频器与所述第一流量计和所述柱塞泵相连接。5.如权利要求1所述的盐穴建库注气液排卤物理模拟装置，其特征在于，所述第一流道与所述第三流道之间具有公共管段，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：班凡生，夏焱，袁光杰，庄晓谦，刘健达，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油集团钻井工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11