[发明专利]测量含水层储热参数的装置及其渗漏率和热散失率计算方法

权利要求书

1.测量含水层储热参数的装置，其特征在于，包括封闭腔室(1)、连通封闭腔室(1)的注水管道以及计时器(3)，注水管道连通水源，注水管道上沿着水流方向设置有加热段(4)、加压段(5)以及流量计量段(6)；加热段(4)中设置加热器和测温计，封闭腔室(1)中设置有用于加热岩样的岩样加热器(7)、用于检测岩样(10)的岩样测温计(8)以及用于检测换热水温度的换热水测温计(9)，计时器(3)用于计量换热时间；加热段(4)与水源之间设置有第一阀门(11)，加热段(4)与加压段(5)之间设置有第二阀门(15)。

2.根据权利要求1所述的测量含水层储热参数的装置，其特征在于，加热段(4)单次所加热水的体积不小于封闭腔室(1)的容积，流量计量段(6)每分钟检测最大流量不低于加热段(4)单次所加热水的体积。

3.根据权利要求1所述的测量含水层储热参数的装置，其特征在于，封闭腔室(1)还连通有排水管(12)，排水管(12)连通有废液筒(14)，排水管(12)上设置有第三阀门(16)以及抽水泵(13)；排水管(12)出水口伸入废液筒(14)底部。

4.根据权利要求1所述的测量含水层储热参数的装置，其特征在于，废液筒(14)的容量大于封闭腔室(1)内的体积。

5.根据权利要求1所述的测量含水层储热参数的装置，其特征在于，加热段(4)包括加热室，加热器和测温计设置在加热室中；

加压段(5)包括注水泵，注水泵的入水口连接加热室的出水口，注水泵的出水口连接流量计量段(6)的入水口；

流量计量段(6)包括体积流量计，体积流量计的出水口连接封闭腔室(1)的入水口。

6.根据权利要求5所述的测量含水层储热参数的装置，其特征在于，封闭腔室(1)内腔腔壁与岩样之间设置有间隙，封闭腔室(1)的外侧设置绝热材层，封闭腔室(1)的顶部设置有排气阀。

7.根据权利要求6所述的测量含水层储热参数的装置，其特征在于，封闭腔室(1)采用反应釜。

8.根据权利要求6所述的测量含水层储热参数的装置，其特征在于，计时器采用能记录时长不小于72小时且记录时间精度不低于0.1s的计时器；

注水泵的压力调节精度不低于0.01MPa；

体积流量计的测量精度不低于0.1ml，耐压能力不低于注水泵的最大压力，耐热温度不低于100℃。

9.根据权利要求1～8任一项所述装置测量的储热参数计算含水层渗漏率和热散失率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，构建体现储热过程的换热模型，进而得到含水层渗漏率和热散失率计算公式，确定需要采集的参数，所述参数包括换热水的初始温度T_w0、岩体初始温度T_r0、初始热交换水的体积V_w0、补充换热水的体积V_add、岩体换热之后的温度T_r1、换热水换热之后的温度T_w1以及换热时间t；

步骤2，测量并采集步骤1所述参数；

步骤3，将步骤2所采集的参数输入步骤1构建的含水层渗漏率和热散失率计算公式，计算得出含水层渗漏率和热散失率。

10.根据权利要求9所述的计算含水层渗漏率和热散失率的方法，其特征在于，步骤1所述含水层渗漏率和热散失率计算公式分别为：

其中，η为渗漏率，ε为热散失率；c_w为水的比热容，ρ_w为水的密度，h为储层厚度。