[发明专利]一种用于盐穴储库中油-气-卤水运移规律研究的模拟装置和实验方法

说明书

本发明公开了一种用于盐穴储库中油‑气‑卤水运移规律研究的模拟装置和实验方法，模拟装置包括长岩心夹持器、增压泵、第一高压腔室、第二高压腔室和液压泵，增压泵通过第一管道分别与第一高压腔室的第一端和第二高压腔室的第一端相连通，增压泵还通过第二管道与长岩心夹持器的第一端相连通，第一高压腔室的第二端和第二高压腔室的第二端分别通过支管与第二管道相连通，液压泵还通过第三管道与第一管道相连通，长岩心夹持器的第二端通过第四管道连通收集装置；本模拟装置能够利用气压或液压将测试介质压缩至高压腔室，进而渗流至长岩心内部，利用沿程布置的压力传感器实现实时监测压力传输及演变过程。

技术领域

本发明属于盐穴储气库技术领域，具体涉及一种用于盐穴储库中油-气-卤水运移规律研究的模拟装置和实验方法，适用于层状盐穴储库的密闭安全性能评估。

背景技术

地下能源储库的主要作用包括战略储备、安全供能、季节调峰、西气东输等，而盐岩因其具有孔隙率低、渗透率小、损伤自恢复和塑性变形能力大等优良特性，被认为是石油、天然气地下储备的理想场所。因此，我国也正在大力开展地下盐岩油气储库的建设，目前江苏金坛地区已有多座储库投入运营。但是这类盐岩大多数品位较低，具有非盐类夹层数量多、杂质含量高等特点。在这种复杂的层状盐岩地层中，储库的密闭安全性能保障显得尤为重要。

鉴于盐岩地层的地质复杂性和地下工程的隐蔽性，真实盐腔中的卤水、油气等介质在地层中的渗漏运移范围和泄漏量目前无法探知。然而根据工程调研和查阅资料可知，每年储气库中的气体都会向泥岩夹层或漏失夹层中渗漏，久而久之渗漏范围一旦达到附近断层地带或是地层不整合接触带等易漏部位现不可预估的风险和损失。因此，为防止储库出现夹层渗漏的风险，对存储介质运移规律的研究是揭示问题的关键。

目前国内外学者主要分析盐岩储库中气渗导致的泄漏范围和泄漏量，对于石油和卤水的渗流还未全面展开，主要原因归结为后者的运移机理较为复杂，涉及到温度–水流–应力–化学(THMC)耦合作用。为研究这3种介质的单相或是多相耦合渗流，本发明提出一种适用于油、气、卤水任意组合情况下的运移规律模拟试验装置，通过该装置可以突破理论存在的瓶颈，对推动渗流研究和盐岩储库安全评估有指导意义。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种用于盐穴储库中油-气-卤水运移规律研究的模拟装置，本模拟装置能够利用气压或液压将测试介质压缩至高压腔室，进而渗流至长岩心内部，利用沿程布置的压力传感器实现实时监测压力传输及演变过程。

本发明的另一个目的是在于提供了一种利用上述的模拟装置进行盐穴储库中油-气-卤水运移规律研究的实验方法，具有测试范围广、准确度高、方法易行和操作简便等优点，是今后溶蚀运移装置发展的方向。

为了解决上述问题，本发明采取的技术方案为：

所述模拟装置包括长岩心夹持器、增压泵、第一高压腔室、第二高压腔室和液压泵，所述增压泵通过第一管道分别与所述第一高压腔室的第一端和所述第二高压腔室的第一端相连通，所述增压泵还通过第二管道与所述长岩心夹持器的第一端相连通，所述第一高压腔室的第二端和所述第二高压腔室的第二端分别通过支管与所述第二管道相连通，所述液压泵还通过第三管道与所述第一管道相连通，所述长岩心夹持器的第二端通过第四管道连通收集装置。

优选地，所述第一管道上设置有阀门K2，所述第一高压腔室的第一端设置有阀门K6，其第二端设置有阀门K8，所述第二高压腔室的第一端设置有阀门K5，其第二端设置有阀门K7，所述第三管道上设置有阀门K3，所述第二管道中靠近所述增压泵的一端上设置有阀门K1，位于所述阀门K1和所述增压泵之间的所述第二管道上还设置有调压阀K11，所述第二管道上还设置有压力表。

优选地，所述长岩心夹持器包括铰接在底座上的夹持器桶体，所述夹持器桶体内同轴设置有胶套，所述胶套内同轴设置有长岩心，所述长岩心的两端分别连通所述第二管道和所述第四管道。