【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及盐穴储氦库领域，尤其涉及一种盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试装置与测试方法。
技术介绍
1、氦气是重要战略性稀有气体资源，其化学惰性和沸点极低，广泛用于航天发射、低温超导、激光技术、红外线探测、核工业、国防和医疗等领域。随着我国航空航天、国防等行业的发展，氦气的应用前景更加广阔。全球氦气资源分布极不平衡，主要集中分布在美国、卡塔尔、阿尔及利亚、俄罗斯、澳大利亚、波兰等地。我国氦气资源储量较少，主要分布在天然气田和含氦地热田，但提取难度较大，因此，我国95％以上氦气长期依赖国外进口，氦气资源安全供给形势非常严峻。为应对这一问题，我国政府和相关企业已经在采取措施，包括加强氦气资源的勘查和开发、提高氦气提取技术、优化氦气储备体系以及寻求与国际合作伙伴的合作等。利用地下盐穴进行氦气战略储备是提高我国氦气储备能力和确保氦气供给安全的方法之一。地下盐穴储氦库是一种可以有效利用地下资源的能源储存方式，具有安全、高效、环保等特点，具有广阔的应用前景。
2、注气排卤是盐穴储气库建库成腔的最后一个环节，卤水能否被有效排出直接关系到成库率和储气库最终体积。注气排卤过程时，通过向排卤内管柱和排卤外管柱之间的环空注入氦气，将溶腔中的卤水从排卤内管中排出。由于盐岩地层中含有大量不溶物，造腔过程中绝大多数的不溶物不能被卤水携带至地面，而是沉积在腔底。为了将溶腔中的卤水尽可能多的排出，注气排卤时需要尽可能增加排卤内管的下深。但是随着排卤内管下深的增加，排卤内管管口位置处的不溶物沉渣颗粒将可能会被吸入到排卤内管中，造成排卤内管堵塞。
3、因此，如何提供一种盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试装置，使其能够达到探索沉渣细颗粒迁移运动与测定沉渣渗透率，为提高盐穴使用率提供科学依据的技术效果，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、有鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试装置，使用该装置探索在盐穴储氦库注气排卤过程中探索沉渣细颗粒迁移运动与测定沉渣渗透率，为提高盐穴使用率，避免经济损失提供试验、理论基础。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试装置，所述所述测试装置包括：
3、水压力信息处理系统、测定系统及流量接收系统；其中，所述水压力信息处理系统包括输水管，所述测定系统包括pvc管，所述pvc管内装载有沉渣试样，所述流量接收系统包括出水管，所述输水管与所述pvc管的一端连接；所述出水管与所述pvc管的另一端连接，所述水压力信息处理系统控制水流经所述输水管流入所述测定系统中的所述pvc管，并依次经所述pvc管、所述出水管流入所述流量接收系统中，以通过所述水压力信息处理系统接收所述测定系统和所述流量接收系统的数据来测试所述水流在所述pvc管内流通时所述沉渣试样的渗透率和模拟沉渣试样颗粒的迁移运动。
4、在第一方面中，所述水压力信息处理系统还包括：控制端；第一电子天平；所述第一电子天平通过电子传感线与所述控制端连接；压力控制装置，所述压力控制装置通过压力信息输入线与所述控制端连接；压力水缸，所述压力水缸通过压力控制管与所述压力控制装置连接；所述压力控制管与所述压力水缸连接的一端设置有第一压力水缸阀门；所述压力水缸通过所述输水管与所述pvc管的一端连接，所述压力水缸设置在所述第一电子天平上。
5、在第一方面中，所述输水管与所述压力水缸连接的一端设置有第二压力水缸阀门；所述输水管远离所述压力水缸的一侧设置有第一输水阀门，所述第一输水阀门远离所述压力水缸的一侧设置有第一流量计。
6、在第一方面中，所述测定系统还包括：试验支撑框架，所述试验支撑框架为两侧设置有支柱的钢框架结构；所述pvc管设置在所述试验支撑框架的内部，且所述pvc管的一端的上部与所述试验支撑框架的上端连接，所述pvc管的一端的下部与所述试验支撑框架的下端连接。
7、在第一方面中，所述pvc管上设置有若干组分层固定螺栓，任意一组所述分层固定螺栓包括2个分层固定螺栓；若干组所述分层固定螺栓将所述pvc管分为若干段pvc段，任意一个所述pvc段上对应设置一个压力计，任意一个所述pvc段与对应设置的一个所述压力计之间对应设置有一个压力计阀门；每一个所述压力计通过所述电子传感线与所述控制端连接。
8、在第一方面中，所述压力水缸通过所述输水管与若干个所述pvc段中处于端部分布的一个所述pvc段连接；所述出水管与若干个所述pvc段中处于端部分布的另一个所述pvc段连接；所述输水管与相连接的一个所述pvc段之间设置有第二输水阀门，所述第二输水阀门设置在所述第一流量计远离所述第一输水阀门的一侧。
9、在第一方面中，所述流量接收系统还包括：第二电子天平，所述第二电子天平通过所述电子传感线与所述控制端连接；储液缸，所述储液缸设置在所述第二电子天平上。
10、在第一方面中，所述储液缸通过所述出水管与若干个所述pvc段中处于端部分布的另一个所述pvc段连接；所述出水管与相连接的一个所述pvc段连接的一端设置有出水阀门；所述出水管远离所述储液缸的一侧设置有第二流量计，所述出水阀门设置在所述第二流量计远离所述储液缸的一侧。
11、本专利技术还提供了一种盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试方法，用于上述盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试装置，所述测试方法包括：
12、将压力水缸中注满水，依次打开第一输水阀门、第二输水阀门，并将第一流量计、第二流量计、第一电子天平、第二电子天平调整到工作状态；打开控制端和压力控制装置，设定所需水压力值，然后打开第一压力水缸阀门、第二压力水缸阀门，接着打开若干压力计阀门和若干压力计，最后打开出水阀门，使测试装置开始运行，排出空气后，然后依次关闭出水阀门、压力控制装置和第二输水阀门，静置至沉渣试样达到水饱和，接着依次打开出水阀门、压力控制装置和第二输水阀门，待沉渣试样水饱和状态，进水流量与出水流量相同时，开始记录试验数据；
13、待测试结束后，依次关闭所述第一压力水缸阀门、所述第二压力水缸阀门、所述压力控制装置、所述第一输水阀门、所述第二输水阀门、若干所述压力计阀门、所述出水阀门、所述第一流量计、所述第二流量计、所述第一电子天平、所述第二电子天平和若干所述压力计，然后卸除若干组所述分层固定螺栓，取出所述沉渣式样。
14、在第二方面中，所述方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试装置，其特征在于，所述测试装置包括：
2.如权利要求1所述的一种盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试装置，其特征在于，所述水压力信息处理系统(100)还包括：
3.如权利要求2所述的一种盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试装置，其特征在于：
4.如权利要求3所述的一种盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试装置，其特征在于，所述测定系统(200)还包括：
5.如权利要求4所述的一种盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试装置，其特征在于：
6.如权利要求5所述的一种盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试装置，其特征在于：
7.如权利要求6所述的一种沉盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试装置，其特征在于，所述流量接收系统(300)还包括：
8.如权利要求7所述的一种盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试装置，其特征在于：
9.一种盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试方法，用于如权利要求1～8任一项所述的盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试装置，所述测试方法
10.如权利要求9所述的一种盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试方法，其特征在于，所述测试方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试装置，其特征在于，所述测试装置包括：
2.如权利要求1所述的一种盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试装置，其特征在于，所述水压力信息处理系统(100)还包括：
3.如权利要求2所述的一种盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试装置，其特征在于：
4.如权利要求3所述的一种盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试装置，其特征在于，所述测定系统(200)还包括：
5.如权利要求4所述的一种盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试装置，其特征在于：
6.如权利要求5所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王同涛，刘杵凡，杨春和，谢冬洲，廖友强，陈留平，徐孜俊，戴秋霞，贺涛，曹冬玲，黄广谭，邹先坚，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：
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