模拟盐岩造腔过程的可视化系统及方法技术方案

本发明专利技术属于岩盐造腔技术领域，公开了一种模拟盐岩造腔过程的可视化系统及方法，旨在实现盐岩腔建造过程中形状的可视化。其中，可视化系统包括CT探测系统、模型箱系统和注采循环控制系统；注采循环控制系统包括固井管装置、注入装置、返排装置、保护装置和注采支撑装置；注入装置包括注入液管、注入液供液装置、固设于模型箱控制升降的注入液管提升装置；返排装置包括返排液管、返排液存液装置、固设于模型箱控制的返排液管提升装置；保护装置包括保护液管、保护液供液装置、固设于模型箱升降的保护液管提升装置；注入液管、返排液管、保护液管与固井管同轴套设。通过本发明专利技术可实现对盐岩造腔过程的可视化，以及对盐岩腔形状的精准控制。

【技术实现步骤摘要】
模拟盐岩造腔过程的可视化系统及方法
本专利技术属于盐岩造腔
，具体涉及一种模拟盐岩造腔过程的可视化系统及方法。
技术介绍
相对其它储备方式，岩盐地下油气储备库具有安全、经济的特点，但国外岩盐地下储库仍时有事故发生(如油气渗漏、溶腔失效、地表沉陷等)。目前国外地下岩盐储库几乎都建在巨厚盐丘中，而我国可建地下储库的岩盐均为层状岩盐，具有厚度薄、夹层多、品位低、埋深大(江苏金坛盐岩层埋深约为1000m的特点)，相比之下我国地下岩盐储库建设难度更大、运行风险更高。岩盐储备库由于其安全性及经济性，使其在国内外能源储备中应用越来越广泛；尤其在今年油价暴跌的大环境下，战略油气储备对岩盐储备库的需求更大。而岩盐储备库的形状对其稳定性、安全性及寿命具有重要影响；岩盐储备库的形状受注采速率、注入压力、注管所处位置、以及流体流动规律的共同影响，因此有必要对岩盐造腔全过程进行研究，为我国岩盐储备库建设提供可靠数据，保证我国岩盐储备库安全、高效、低成本的建造。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，即为了实现盐岩腔建造过程中形状的可视化，获得盐岩造腔过程中的可靠数据参数，本专利技术提供了一种模拟盐岩造腔过程的可视化系统及方法。本专利技术的第一方面提供了一种模拟盐岩造腔过程的可视化系统，包括高能加速器CT探测系统、模型箱系统和注采循环控制系统，所述注采循环控制系统包括固井管装置、注入装置、返排装置、保护装置和注采支撑装置；所述注入装置包括注入液管、注入液供液装置和注入液管提升装置，所述注入液供液装置用于向所述注入液管提供注入液；所述注入液管提升装置固设于模型箱，用于控制所述注入液管的升降；所述返排装置包括返排液管、返排液存液装置和返排液管提升装置，所述返排液存液装置用于存储所述返排液管中的排出液；所述返排液管提升装置固设于模型箱，用于控制所述返排液管的升降；所述保护装置包括保护液管、保护液供液装置和保护液管提升装置，所述保护液供液装置用于向所述保护液管提供保护液；所述保护液管提升装置固设于模型箱，用于控制所述保护液管的升降；所述注入液管、所述返排液管、所述保护液管与所述固井管装置中的固井管同轴套设，所述固井管的外径与所述预设孔的直径相适配；所述注入液供液装置、所述返排液存液装置和所述保护液供液装置均装设于所述注采支撑装置。在一些优选实例中，该可视化系统还包括旋转承载系统，所述旋转承载系统包括旋转装置和支撑装置，所述旋转装置固设于所述支撑装置；所述模型箱系统固设于所述旋转装置上方；在工作状态下，所述旋转装置在动力装置的驱动下，带动所述模型箱系统、所述固井管装置、所述注入液管、所述注入液管提升装置、所述返排液管、所述返排液管提升装置、所述保护液管和所述保护液管提升装置旋转，实现盐岩造腔过程的旋转供液。在一些优选实例中，所述注采循环控制系统还包括注采导液装置，所述注采导液装置包括第一装置和第二装置，所述第一装置固设于所述注采支撑装置，所述第二装置固设于所述箱体，所述第二装置与所述第一装置同轴设置，且旋转连通；所述第一装置内侧设置有注入液导流槽、返排液导流槽和保护液导流槽，所述注入液导流槽、所述返排液导流槽和所述保护液导流槽平行设置且互不连通；所述第一装置上还设置有注入液导流孔、返排液导流孔和保护液导流孔，所述注入液导流孔、所述返排液导流孔和所述保护液导流孔互不连通；所述注入液导流孔、所述返排液导流孔和所述保护液导流孔的一端设置于所述第一装置的上侧，另一端对应连通所述注入液导流槽、所述返排液导流槽、所述保护液导流槽；所述第二装置开设有分别与所述注入液导流槽、所述返排液导流槽和所述保护液导流槽连通的注入液连通孔、返排液连通孔和保护液连通孔，所述注入液连通孔、所述返排液连通孔和所述保护液连通孔水平设置。在一些优选实例中，所述注采循环控制系统还包括注采导液装置，所述注采导液装置包括第一装置和第二装置，所述第一装置固设于所述注采支撑装置，所述第二装置固设于所述箱体，所述第二装置与所述第一装置同轴设置，且旋转连通；所述第一装置上设置有注入液导流孔、返排液导流孔和保护液导流孔，所述注入液导流孔、所述返排液导流孔和所述保护液导流孔互不连通；所述第二装置的外侧开设有注入液导流槽、返排液导流槽和保护液导流槽，所述注入液导流槽、所述返排液导流槽和所述保护液导流槽平行设置且互不连通；所述第二装置还开设有分别与所述注入液导流槽、所述返排液导流槽、所述保护液导流槽对应连通的注入液连通孔、返排液连通孔和保护液连通孔，所述注入液连通孔、返排液连通孔和保护液连通孔水平设置且互不连通；所述注入液导流孔、所述返排液导流孔和所述保护液导流孔的一端设置于所述第一装置的上侧，另一端对应连通所述注入液导流槽、所述返排液导流槽、所述保护液导流槽；在工作状态下，所述动力装置的驱动下所述第二装置相对于所述第一装置旋转，且对应的导流孔与导流槽连通。在一些优选实例中，所述注采循环控制系统还包括注入液连接软管、返排液连接软管和保护液连接软管；所述注入液连接软管的一端与所述注入液连通孔固定连接，另一端与所述注入液管固定连接；所述返排液连接软管的一端与所述返排液连通孔固定连接，另一端与所述返排液管固定连接；所述保护液连接软管的一端与所述保护液连通孔固定连接，另一端与所述保护液管固定连接。在一些优选实例中，所述注入液管提升装置包括第一升降驱动装置和第一连接装置，所述第一连接装置远离所述第一升降驱动装置的一端与所述注入液管固定连接；所述第一升降驱动装置固设于所述箱体上方，通过所述第一连接装置控制所述注入液管的升降；所述返排液管提升装置包括第二升降驱动装置和第二连接装置，所述第二连接装置远离所述第二升降驱动装置的一端与所述返排液管固定连接；所述第二升降驱动装置固设于所述箱体上方，通过所述第二连接装置控制所述返排液管的升降；所述保护液管提升装置包括第三升降驱动装置和第三连接装置，所述第三连接装置远离所述第三升降驱动装置的一端与所述保护液管固定连接；所述第三升降驱动装置固设于所述箱体上方，通过所述第三连接装置控制所述保护液管的升降。在一些优选实例中，该可视化系统还包括PET探测系统，用于检测盐岩造腔过程中的流体运移；所述PET探测系统包括PET探测器、PET探测器移动装置和PET探测器支撑装置；所述PET探测器、所述PET探测器移动装置均设置于所述PET探测器支撑装置上；所述PET探测器固设于所述PET探测器移动装置上方，可通过所述PET探测器移动装置实现靠近或远离所述模型箱系统的运动。在一些优选实例中，所述PET探测器包括第一探测装置和第二探测装置，所述第一探测装置和所述第二探测装置分别设置于所述模型箱系统不同于所述高能加速器CT探测系统设置位置的两侧；所述PET探测器移动装置包括第一移动装置和第二移动装置；所述第一移动装置包括第一移动导轨和第一移动部件，所述第一移动部件可在驱动装置的驱动下调整所述第一探测装置与模型箱之间的探测距离；所述第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟盐岩造腔过程的可视化系统，包括高能加速器CT探测系统、模型箱系统和注采循环控制系统，其特征在于，所述注采循环控制系统包括固井管装置、注入装置、返排装置、保护装置和注采支撑装置；所述注入装置包括注入液管、注入液供液装置和注入液管提升装置，所述注入液供液装置用于向所述注入液管提供注入液；所述注入液管提升装置固设于模型箱，用于控制所述注入液管的升降；/n所述返排装置包括返排液管、返排液存液装置和返排液管提升装置，所述返排液存液装置用于存储所述返排液管中的排出液；所述返排液管提升装置固设于模型箱，用于控制所述返排液管的升降；/n所述保护装置包括保护液管、保护液供液装置和保护液管提升装置，所述保护液供液装置用于向所述保护液管提供保护液；所述保护液管提升装置固设于模型箱，用于控制所述保护液管的升降；/n所述注入液管、所述返排液管、所述保护液管与所述固井管装置中的固井管同轴套设，所述固井管的外径与所述预设孔的直径相适配；所述注入液供液装置、所述返排液存液装置和所述保护液供液装置均装设于所述注采支撑装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种模拟盐岩造腔过程的可视化系统，包括高能加速器CT探测系统、模型箱系统和注采循环控制系统，其特征在于，所述注采循环控制系统包括固井管装置、注入装置、返排装置、保护装置和注采支撑装置；所述注入装置包括注入液管、注入液供液装置和注入液管提升装置，所述注入液供液装置用于向所述注入液管提供注入液；所述注入液管提升装置固设于模型箱，用于控制所述注入液管的升降；
所述返排装置包括返排液管、返排液存液装置和返排液管提升装置，所述返排液存液装置用于存储所述返排液管中的排出液；所述返排液管提升装置固设于模型箱，用于控制所述返排液管的升降；
所述保护装置包括保护液管、保护液供液装置和保护液管提升装置，所述保护液供液装置用于向所述保护液管提供保护液；所述保护液管提升装置固设于模型箱，用于控制所述保护液管的升降；
所述注入液管、所述返排液管、所述保护液管与所述固井管装置中的固井管同轴套设，所述固井管的外径与所述预设孔的直径相适配；所述注入液供液装置、所述返排液存液装置和所述保护液供液装置均装设于所述注采支撑装置。


2.根据权利要求1所述的模拟盐岩造腔过程的可视化系统，其特征在于，该可视化系统还包括旋转承载系统，所述旋转承载系统包括旋转装置和支撑装置，所述旋转装置固设于所述支撑装置；所述模型箱系统固设于所述旋转装置上方；
在工作状态下，所述旋转装置在动力装置的驱动下，带动所述模型箱系统、所述固井管装置、所述注入液管、所述注入液管提升装置、所述返排液管、所述返排液管提升装置、所述保护液管和所述保护液管提升装置旋转，实现盐岩造腔过程的旋转供液。


3.根据权利要求2所述的模拟盐岩造腔过程的可视化系统，其特征在于，所述注采循环控制系统还包括注采导液装置，所述注采导液装置包括第一装置和第二装置，所述第一装置固设于所述注采支撑装置，所述第二装置固设于所述箱体，所述第二装置与所述第一装置同轴设置，且旋转连通；
所述第一装置内侧设置有注入液导流槽、返排液导流槽和保护液导流槽，所述注入液导流槽、所述返排液导流槽和所述保护液导流槽平行设置且互不连通；
所述第一装置上还设置有注入液导流孔、返排液导流孔和保护液导流孔，所述注入液导流孔、所述返排液导流孔和所述保护液导流孔互不连通；所述注入液导流孔、所述返排液导流孔和所述保护液导流孔的一端设置于所述第一装置的上侧，另一端对应连通所述注入液导流槽、所述返排液导流槽、所述保护液导流槽；
所述第二装置开设有分别与所述注入液导流槽、所述返排液导流槽和所述保护液导流槽连通的注入液连通孔、返排液连通孔和保护液连通孔，所述注入液连通孔、所述返排液连通孔和所述保护液连通孔水平设置。


4.根据权利要求2所述的模拟盐岩造腔过程的可视化系统，其特征在于，所述注采循环控制系统还包括注采导液装置，所述注采导液装置包括第一装置和第二装置，所述第一装置固设于所述注采支撑装置，所述第二装置固设于所述箱体，所述第二装置与所述第一装置同轴设置，且旋转连通；
所述第一装置上设置有注入液导流孔、返排液导流孔和保护液导流孔，所述注入液导流孔、所述返排液导流孔和所述保护液导流孔互不连通；
所述第二装置的外侧开设有注入液导流槽、返排液导流槽和保护液导流槽，所述注入液导流槽、所述返排液导流槽和所述保护液导流槽平行设置且互不连通；所述第二装置还开设有分别与所述注入液导流槽、所述返排液导流槽、所述保护液导流槽对应连通的注入液连通孔、返排液连通孔和保护液连通孔，所述注入液连通孔、返排液连通孔和保护液连通孔水平设置且互不连通；
所述注入液导流孔、所述返排液导流孔和所述保护液导流孔的一端设置于所述第一装置的上侧，另一端对应连通所述注入液导流槽、所述返排液导流槽、所述保护液导流槽；
在工作状态下，所述动力装置的驱动下所述第二装置相对于所述第一装置旋转，且对应的导流孔与导流槽连通。


5.根据权利要求3或4中任一项所述的模拟盐岩造腔过程的可视化系统，其特征在于，所述注采循环控制系统还包括注入液连接软管、返排液连接软管和保护液连接软管；所述注入液连接软管的一端与所述注入液连通孔固定连接，另一端与所述注入液管固定连接；所述返排液连接软管的一端与所述返排液连通孔固定连接，另一端与所述返排液管固定连接；所述保护液连接软管的一端与所述保护液连通孔固定连接，另一端与所述保护液管固定连接。


6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛天桥，李晓，郑博，赫建明，李守定，张召彬，李关访，武艳芳，何鹏飞，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11