專利名稱：鹽巖儲氣庫造腔模擬裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及天然氣地下儲氣庫技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鹽巖地下儲氣庫造腔 技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于模擬鹽巖儲氣庫造腔的實驗裝置。
背景技術(shù)：
在鹽層中建設(shè)儲氣庫主要采用水溶采鹵技術(shù)。該技術(shù)通過連續(xù)向溶腔中注入淡 水，降低溶腔中鹵水濃度，溶蝕鹽巖，使得溶腔不斷擴大，達到預(yù)定的容積。為保證儲氣庫長 期安全、穩(wěn)定地運行，必須在建腔過程中控制其形狀，使之具有一定的力學(xué)穩(wěn)定性。國外在物理模擬方面進行了一些有益的嘗試，重點放在鹽巖溶蝕模擬以及對流擴 散模擬，主要以取得鹽溶基本參數(shù)，為提高水溶采鹽效率服務(wù)。鹽巖儲氣庫的建造在國內(nèi)起 步較晚，處于初級摸索階段，對于形狀控制模擬研究進行的很少，還沒有開發(fā)出相應(yīng)的實驗 設(shè)備。因此，迫切需要研制一套鹽巖儲氣庫造腔模擬裝置，以該套裝置為平臺開展鹽巖 儲氣庫造腔物理模擬實驗，研究鹽巖儲氣庫造腔機理，分析造腔影響因素，進行造腔方案優(yōu) 化設(shè)計，指導(dǎo)現(xiàn)場施工。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種鹽巖儲氣庫造腔模擬裝置，搭建鹽巖儲氣庫造腔 室內(nèi)模擬實驗平臺，用來研究鹽巖儲氣庫造腔機理，分析造腔影響因素，進行造腔方案優(yōu)化 設(shè)計。本實用新型采用的技術(shù)方案是鹽巖儲氣庫造腔模擬裝置，主要由恒速恒壓泵、多 通道閥門、造腔內(nèi)管、造腔外管、控制閥、單向閥、計算機、腔體形態(tài)監(jiān)測儀、流量計、波美計、 壓力表、儲液罐和實驗?zāi)Ｐ徒M成；其特征在于實驗?zāi)Ｐ秃颓惑w形態(tài)監(jiān)測儀固定在實驗臺 架上，在實驗?zāi)Ｐ蜕喜抗潭ㄓ性烨粌?nèi)管和造腔外管，造腔內(nèi)管套在造腔外管內(nèi)，造腔內(nèi)管和 造腔外管的下端開口處在實驗?zāi)Ｐ蛢?nèi)；在造腔外管的外部套有外層管，外層管的下端開口 處在實驗?zāi)Ｐ蛢?nèi)。恒速恒壓泵的出口連接外層管的入口，在恒速恒壓泵至外層管入口的管 線上連接有控制閥并固定有流量計和壓力表。在造腔外管入口有管線連接多通道閥門，在 造腔外管入口至多通道閥門的管線上固定有流量計、波美計和壓力表。在造腔內(nèi)管入口有 管線連接多通道閥門，在造腔內(nèi)管入口至多通道閥門的管線上固定有流量計、波美計和壓 力表。多通道閥門的一個入口連接恒速恒壓泵的出口，恒速恒壓泵的入口管線連接到儲液 罐內(nèi)。恒速恒壓泵與多通道閥門之間的管線上連接有單向閥。多通道閥門有管線連接到儲 液罐內(nèi)。計算機分別連接流量計、波美計、壓力表、恒速恒壓泵及腔體形態(tài)監(jiān)測儀構(gòu)成數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)，實時記錄壓力、流量、濃度、腔體形狀等數(shù)據(jù)；三個流量計、三個壓力表、兩個波美 計以及腔體形態(tài)監(jiān)測儀構(gòu)成計量系統(tǒng)，測定流量、壓力、濃度以及腔體形態(tài)等參數(shù)；兩個恒 速恒壓泵及儲液罐構(gòu)成驅(qū)替系統(tǒng)，通過造腔內(nèi)管、造腔外管和外層管注入淡水、商水、柴油。[0008]本實用新型的有益效果本實用新型鹽巖儲氣庫造腔模擬裝置的優(yōu)點(1)本鹽巖儲氣庫造腔模擬裝置功能齊全，數(shù)據(jù)采集自動化，不需要借助其它設(shè)備，就能夠獨立完成鹽巖儲氣庫造腔室內(nèi)模擬。(2)本鹽巖儲氣庫造腔模擬裝置不僅能夠以地層取得的天然巖心為模型進行造腔 室內(nèi)模擬，而且還能以人造的鹽巖模型進行造腔室內(nèi)模擬。(3)本鹽巖儲氣庫造腔模擬裝置的研制，可以進行鹽巖儲氣庫造腔機理研究，分析 造腔影響因素，進行水溶造腔參數(shù)優(yōu)化，針對實際地層設(shè)計造腔方案，指導(dǎo)現(xiàn)場施工。

圖1是本實用新型鹽巖儲氣庫造腔模擬裝置結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖中，1.恒速恒壓泵，2.多通道閥門，3.造腔內(nèi)管，4.造腔外管，5.控制閥，6.單 向閥，7.計算機，8.腔體形態(tài)監(jiān)測儀，9.流量計，10.波美計，11.壓力表，12.儲液罐，13.實
驗?zāi)Ｐ汀?br> 具體實施方式
實施例1 以一個鹽巖儲氣庫造腔模擬裝置為例，對本實用新型作進一步詳細說 明。參閱圖1。本實用新型鹽巖儲氣庫造腔模擬裝置，由恒速恒壓泵1、多通道閥門2、 造腔內(nèi)管3、造腔外管4、控制閥5、單向閥6、計算機7、腔體形態(tài)監(jiān)測儀8、流量計9、波美計 10、壓力表11、儲液罐12和實驗?zāi)Ｐ?3組成。恒速恒壓泵1耐壓0 50MPa，控制流量0 100ml/mi ；壓力表11測量范圍范圍 O 20MPa ；流量計9測量范圍O lOOml/min ；波美計10測量濃度范圍O 3301/g。實驗 模型13內(nèi)的鹽層從實際地下儲層(鹽層)取得，直徑為IOcm至20cm，長度為20cm至40cm。實驗?zāi)Ｐ?3和腔體形態(tài)監(jiān)測儀8固定在實驗臺架上，在實驗?zāi)Ｐ?3上部固定有 一根造腔內(nèi)管3和一根造腔外管4，造腔內(nèi)管3套在造腔外管4內(nèi)，造腔內(nèi)管3和造腔外管 4的下端開口處在實驗?zāi)Ｐ?3內(nèi)；在造腔外管4的外部套有一根外層管，外層管的下端開 口處在實驗?zāi)Ｐ?3內(nèi)。恒速恒壓泵1的出口連接外層管的入口，在恒速恒壓泵1至外層管 入口的管線上連接有一個控制閥5并固定一個流量計9和一個壓力表11。在造腔外管4入 口有管線連接多通道閥門2，在造腔外管4入口至多通道閥門2的管線上固定有一個流量計 9、一個波美計10和一個壓力表11。在造腔內(nèi)管3入口有管線連接多通道閥門2，在造腔內(nèi) 管3入口至多通道閥門2的管線上固定有一個流量計9、一個波美計10和一個壓力表11。 多通道閥門2的一個入口連接恒速恒壓泵1的出口，恒速恒壓泵1的入口管線連接到儲液 罐12內(nèi)。恒速恒壓泵1與多通道閥門2之間的管線上連接有一個單向閥6。多通道閥門2 有管線連接到儲液罐12內(nèi)。計算機7分別通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接流量計9、波美計10、壓力表11、恒速恒壓泵1 及腔體形態(tài)監(jiān)測儀8構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能實時記錄壓力、流量、濃度、腔體形狀等數(shù)據(jù)；三 個流量計9、三個壓力表11、兩個波美計以及腔體形態(tài)監(jiān)測儀8構(gòu)成了計量系統(tǒng)，測定流量、 壓力、濃度以及腔體形態(tài)參數(shù)；兩個恒速恒壓泵1及儲液罐12構(gòu)成驅(qū)替系統(tǒng)，通過造腔內(nèi)管 3、造腔外管4和外層管注入淡水、鹵水、柴油。
權(quán)利要求一種鹽巖儲氣庫造腔模擬裝置，主要由恒速恒壓泵(1)、多通道閥門(2)、造腔內(nèi)管(3)、造腔外管(4)、控制閥(5)、單向閥(6)、計算機(7)、腔體形態(tài)監(jiān)測儀(8)、流量計(9)、波美計(10)、壓力表(11)、儲液罐(12)和實驗?zāi)Ｐ?13)組成；其特征在于實驗?zāi)Ｐ?13)和腔體形態(tài)監(jiān)測儀(8)固定在實驗臺架上，在實驗?zāi)Ｐ?13)上部固定有造腔內(nèi)管(3)和造腔外管(4)，造腔內(nèi)管(3)套在造腔外管(4)內(nèi)，造腔內(nèi)管(3)和造腔外管(4)的下端開口處在實驗?zāi)Ｐ?13)內(nèi)；在造腔外管(4)的外部套有外層管，外層管的下端開口處在實驗?zāi)Ｐ?13)內(nèi)，恒速恒壓泵(1)的出口連接外層管的入口，在恒速恒壓泵(1)至外層管入口的管線上連接有控制閥(5)并固定有流量計(9)和壓力表(11)，在造腔外管(4)入口有管線連接多通道閥門(2)，在造腔外管(4)入口至多通道閥門(2)的管線上固定有流量計(9)、波美計(10)和壓力表(11)，在造腔內(nèi)管(3)入口有管線連接多通道閥門(2)，在造腔內(nèi)管(3)入口至多通道閥門(2)的管線上固定有流量計(9)、波美計(10)和壓力表(11)，多通道閥門(2)的一個入口連接恒速恒壓泵(1)的出口，恒速恒壓泵(1)的入口管線連接到儲液罐(12)內(nèi)，恒速恒壓泵(1)與多通道閥門(2)之間的管線上連接有單向閥(6)，多通道閥門(2)有管線連接到儲液罐(12)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽巖儲氣庫造腔模擬裝置，其特征是計算機(7)分別連接 流量計(9)、波美計(10)、壓力表(11)、恒速恒壓泵⑴及腔體形態(tài)監(jiān)測儀⑶構(gòu)成數(shù)據(jù)采 集系統(tǒng)。
專利摘要鹽巖儲氣庫造腔模擬裝置，應(yīng)用于模擬鹽巖儲氣庫造腔的實驗。實驗?zāi)Ｐ秃颓惑w形態(tài)監(jiān)測儀固定在實驗臺架上，在實驗?zāi)Ｐ蜕喜抗潭ㄓ性烨粌?nèi)管、造腔外管和外層管，造腔內(nèi)管、造腔外管和外層管的下端開口處在實驗?zāi)Ｐ蛢?nèi)；在恒速恒壓泵至外層管入口的管線上連接有控制閥并固定有流量計和壓力表。在造腔外管和造腔內(nèi)管入口有管線連接多通道閥門，在管線上固定有流量計、波美計和壓力表。多通道閥門的一個入口連接恒速恒壓泵的出口，恒速恒壓泵的入口管線連接到儲液罐內(nèi)。效果是進行鹽巖儲氣庫造腔機理研究，分析造腔影響因素，進行水溶造腔參數(shù)優(yōu)化，針對實際地層設(shè)計造腔方案，指導(dǎo)現(xiàn)場施工。
文檔編號E21B43/28GK201593407SQ20092027820
公開日2010年9月29日 申請日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者夏焱, 楊恒林, 班凡生, 田中蘭, 申瑞臣, 董建輝, 袁光杰, 路立君 申請人:中國石油天然氣集團公司;中國石油集團鉆井工程技術(shù)研究院