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1、10申请公布号CN102022113A43申请公布日20110420CN102022113ACN102022113A21申请号201010545944922申请日20101116E21B49/0020060171申请人重庆大学地址400044重庆市沙坪坝区沙正街174号72发明人陈结李林任松姜德义杨春和杜超邱华福74专利代理机构重庆博凯知识产权代理有限公司50212代理人张先芸54发明名称一种监测油库建腔期流场与夹层受力的试验方法57摘要本发明公开了一种监测油库建腔期流场与夹层受力的试验方法，步骤为1）制作层状盐岩造腔模型以能源地下储库建造地的地址资料和现场造腔工艺参数为依据，制作盐岩模块，将。
2、盐岩模块夹在两块透明有机玻璃之间；在夹层上设置应力计，通过双层套管向盐岩模块的内腔中注水，在注入的水中加有示踪粒子；2）检测分析工程实际中不利于造腔的因素夹层赋存状态对流场的影响；流场变化对夹层受力情况的影响；通过摄像机和应力应变分析仪研究夹层与流场耦合作用对溶腔形状扩展的影响。本试验方法能更加精确定性地分析建腔期流场运移规律；实现夹层在建腔过程中受力变化规律动态监测；同时反映整个造腔过程中流场与夹层相互作用的影响规律。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页CN102022127A1/1页21一种监测油库建腔期流场与夹层受力的试验方法，其。
3、特征在于，该方法包括如下步骤1）、制作层状盐岩造腔模型11）、根据相似理论，以能源地下储库建造地的地址资料和现场造腔工艺参数为依据，制作类似腔体剖面形状的盐岩模块，在盐岩模块的内壁上设有多个用来模拟夹层的钢片，并将盐岩模块夹在两块透明有机玻璃之间，盐岩模块的内壁与有机玻璃形成一内腔；在钢片上设置应力计，应力计的信号输出端连接应力应变分析仪；将双层套管从内腔顶部安装的有机玻璃盖板中心处插入腔内；盐岩模块、钢片的尺寸以及钢片之间的间距均按照现场比例制作；12）、通过双层套管向盐岩模块的内腔中注水，在注入的水中加有示踪粒子；通过与双层套管连接的排卤管排卤；通过激光发射器向内腔内提供光源，并用摄像机透。
4、过有机玻璃对内腔中的流体进行摄像；2）、检测分析工程实际中不利于造腔的因素21）、夹层赋存状态对流场的影响A改变层状盐岩造腔模型的夹层间距，层状盐岩造腔模型的其它参数不变，通过摄像机监测流场的变化规律，采用应力应变分析仪分析夹层受力的特点；B改变层状盐岩造腔模型的夹层悬空长度，层状盐岩造腔模型的其它参数不变，通过摄像机监测流场的变化规律，采用应力应变分析仪分析夹层受力的特点；C改变层状盐岩造腔模型的夹层厚度，层状盐岩造腔模型的其它参数不变，通过摄像机监测流场的变化规律，采用应力应变分析仪分析夹层受力的特点；22）、流场变化对夹层受力情况的影响A改变层状盐岩造腔模型的注水采卤速度，层状盐岩造腔模。
5、型的其它参数不变，通过摄像机监测流场的变化规律，采用应力应变分析仪分析夹层受力的特点；B改变层状盐岩造腔模型的双层套管空间位置，层状盐岩造腔模型的其它参数不变，通过摄像机监测流场的变化规律，采用应力应变分析仪分析夹层受力的特点；23）、通过摄像机和应力应变分析仪研究夹层与流场耦合作用对溶腔形状扩展的影响。权利要求书CN102022113ACN102022127A1/3页3一种监测油库建腔期流场与夹层受力的试验方法技术领域0001本发明涉及一种岩盐造腔试验方法，尤其涉及一种监测油库建腔期流场与夹层受力的试验方法。背景技术0002相对其它能源储备方式，岩盐地下能源储备库具有安全、经济的特点，但国外。
6、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（湖北云应岩层埋深为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。当前盐岩溶腔建造过程中，控制岩盐地下储库的形状是减少事故和避免营运风险的主要手段之一，具有理想形状的储库具有更好的稳定性、密闭性及更长的使用寿命。但是盐岩水溶建腔是一个不可见的过程，建腔过程中腔内卤水运移规律及夹层受力特点对腔体形状扩展及腔体稳定性都有显著影响。腔内卤水流动规律是影响含夹层盐岩溶腔腔体形状扩展的关键因素，卤水流动对夹。
7、层产生的扰动力对夹层垮塌破坏也将产生重要影响，反过来夹层也会对腔内流场产生影响。现有技术手段无法实现现场监控腔内流场情况及夹层受力特征，即便勉强开展工程现场监测，其成本也相当高昂，不利于生产实际；另外，国内外目前通用的手段是通过带颜色淡水进行油气储库建造期流场分析，只能单一的进行流场分析，且监测结果受染料自身扩散系数影响较大。0003因此，现有试验方法均存在如下不足一、油气储库建造现场流场及盐岩夹层受力监测几乎无法实现；二、无法同时实现流场监测与夹层受力规律监测。0004发明专利内容针对现有技术中的不足之处，本发明提供了一种监测油库建腔期流场与夹层受力的试验方法。该方法更真实的模拟含夹层盐岩造。
8、腔过程，以获得更真实的造腔工艺参数，用来指导工程实际。0005本发明提供的一种监测油库建腔期流场与夹层受力的试验方法，该方法包括如下步骤1）、制作层状盐岩造腔模型11）、根据相似理论，以能源地下储库建造地的地址资料和现场造腔工艺参数为依据，制作类似腔体剖面形状的盐岩模块，在盐岩模块的内壁上设有多个用来模拟夹层的钢片，并将盐岩模块夹在两块透明有机玻璃之间，盐岩模块的内壁与有机玻璃形成一内腔；在钢片上设置应力计，应力计的信号输出端连接应力应变分析仪；将双层套管从内腔顶部安装的有机玻璃盖板中心处插入腔内；盐岩模块、钢片的尺寸以及钢片之间的间距均按照现场比例制作；12）、通过双层套管向盐岩模块的内腔中。
9、注水，在注入的水中加有示踪粒子；通过与双层套管连接的排卤管排卤；通过激光发射器向内腔内提供光源，并用摄像机透过有说明书CN102022113ACN102022127A2/3页4机玻璃对内腔中的流体进行摄像；2）、检测分析工程实际中不利于造腔的因素21）、夹层赋存状态对流场的影响A改变层状盐岩造腔模型的夹层间距，层状盐岩造腔模型的其它参数不变，通过摄像机监测流场的变化规律，采用应力应变分析仪分析夹层受力的特点；B改变层状盐岩造腔模型的夹层悬空长度，层状盐岩造腔模型的其它参数不变，通过摄像机监测流场的变化规律，采用应力应变分析仪分析夹层受力的特点；C改变层状盐岩造腔模型的夹层厚度，层状盐岩造腔模型。
10、的其它参数不变，通过摄像机监测流场的变化规律，采用应力应变分析仪分析夹层受力的特点；22）、流场变化对夹层受力情况的影响A改变层状盐岩造腔模型的注水采卤速度，层状盐岩造腔模型的其它参数不变，通过摄像机监测流场的变化规律，采用应力应变分析仪分析夹层受力的特点；B改变层状盐岩造腔模型的双层套管空间位置，层状盐岩造腔模型的其它参数不变，通过摄像机监测流场的变化规律，采用应力应变分析仪分析夹层受力的特点；23）、通过摄像机和应力应变分析仪研究夹层与流场耦合作用对溶腔形状扩展的影响。0006本发明的一种监测油库建腔期流场与夹层受力的试验方法与现有技术相比，具有如下优点1、能更加精确定性地分析建腔期流场运。
11、移规律；2、实现夹层在建腔过程中受力变化规律动态监测；3、可以同时反映整个造腔过程中流场与夹层相互作用的影响规律。附图说明0007图1为层状盐岩造腔模型试验装置的结构示意图；图2为图1中AA方向的剖面图。0008附图中1盐岩模块；2钢片；3有机玻璃；4内腔；5应力计；6应力应变分析仪；7双层套管；8示踪粒子；9排卤管；10激光发射器；11摄像机；12激光控制器；13终端电脑；14注水管；15流量计；16流量计。具体实施方式0009下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。0010一种监测油库建腔期流场与夹层受力的试验方法，该方法包括如下步骤1）、制作层状盐岩造腔模型（如图1、2所示。
12、）11）、根据相似理论，以能源地下储库建造地的地址资料和现场造腔工艺参数为依据，制作类似腔体剖面形状的盐岩模块1，在盐岩模块的内壁上设置多个用来模拟夹层的钢片2（本实施例中，仅画出四个钢片），并将盐岩模块夹在两块透明的有机玻璃3之间，盐岩模块的内壁与有机玻璃3形成一内腔4；在钢片2上设置应力计5，应力计5的说明书CN102022113ACN102022127A3/3页5信号输出端连接应力应变分析仪6；内腔4的顶部安装有机玻璃盖板，将双层套管7安装在有机玻璃盖板的中心处并插入内腔中；盐岩模块1、钢片2的尺寸以及钢片2之间的间距均按照现场比例制作。001112）、通过双层套管7向盐岩模块1的内腔4。
13、中注水，在注入的水中加有示踪粒子8；通过与双层套管7连接的排卤管9排卤；通过激光发射器10向内腔4内提供光源，并用摄像机11透过有机玻璃3对内腔4中的流体进行摄像。00122）、检测分析工程实际中不利于造腔的因素21）、夹层赋存状态对流场的影响A改变层状盐岩造腔模型的夹层间距，层状盐岩造腔模型的其它参数不变，通过摄像机监测流场的变化规律，采用应力应变分析仪分析夹层受力的特点。0013B改变层状盐岩造腔模型的夹层悬空长度，层状盐岩造腔模型的其它参数不变，通过摄像机监测流场的变化规律，采用应力应变分析仪分析夹层受力的特点。0014C改变层状盐岩造腔模型的夹层厚度，层状盐岩造腔模型的其它参数不变，通。
14、过摄像机监测流场的变化规律，采用应力应变分析仪分析夹层受力的特点。001522）、流场变化对夹层受力情况的影响A改变层状盐岩造腔模型的注水采卤速度，层状盐岩造腔模型的其它参数不变，通过摄像机监测流场的变化规律，采用应力应变分析仪分析夹层受力的特点。0016B改变层状盐岩造腔模型的双层套管空间位置，层状盐岩造腔模型的其它参数不变，通过摄像机监测流场的变化规律，采用应力应变分析仪分析夹层受力的特点。001723）、通过摄像机和应力应变分析仪研究夹层与流场耦合作用对溶腔形状扩展的影响。0018本实施例中，由激光发射器10、激光控制器12、终端电脑13和摄像机11组成PIV检测系统。激光发射器10由激。
15、光控制器12控制，激光发射器10开启时，光束透过有机玻璃进入内腔，示踪粒子8在光照的条件下，运动轨迹十分清晰，摄像机11将监测流场的变化规律输入终端电脑13。在注水管14上设置有流量计15,在排卤管9上也设置有流量计16。0019打开注水阀及示踪装置，调整流量计，开始注水造腔，调节排卤阀门，保证腔内流场处于相对稳定状态，最后开启PIV检测系统，由PIV检测系统配套软件分析腔内流场情况，试验过程中可自由调节双层套管的位置及注水流量，可观测双层套管位置改变及流量改变对流场的影响，最终实现观测含夹层腔体不同造腔条件下流场运移规律分析的目的。0020最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本专利的权利要求范围当中。0021说明书CN102022113ACN102022127A1/1页6图1图2说明书附图CN102022113A。