专利名称：盐岩储气库溶腔模型制备装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及天然气地下储气库的建造技术领域，特别涉及盐岩地下储气库造 腔，是一种用于制备盐岩储气库溶腔模型的装置。
背景技术：
目前，天然气地下储气库的建造是一项大型、复杂、具有多目标性的工程项目，包 括钻井、造腔、注气排卤、注采气、地面建设等，需要上亿元的投资，其中造腔技术是盐穴地 下储气库建设的核心技术，关系到盐穴储气库造腔的成败，其方案的确定，事关重大，必须 在建设前期进行充分的技术和工程论证。考虑到钻井取芯最大直径100mm，盐岩尺度较小，且钻井取得的岩芯不能完全代表 整个造腔层段的特征，采用钻井取得的岩芯进行盐岩造腔模拟实验，实验结果误差较大。因 此，需要参照现场实际地质及生产条件，采用与天然矿岩物理力学性质相似的人工材料，按 比例做成较大尺寸的盐岩溶腔模型，形象直观的反映实际造腔层段盐层及夹层分布特征， 并在模型中进行水溶采商实验，完成整个生产过程的模拟，优化造腔工艺参数，制定造腔工 程方案，指导现场造腔施工。在盐层连续溶解过程中，采用对控制过程动态仿真后进行的过程操作优化是实现 溶腔形状控制的重要手段。国外在物理模拟方面进行了一些有益的尝试，重点放在盐岩溶 蚀模拟以及对流扩散模拟，主要以取得盐溶基本参数，为提高水溶采盐效率服务。盐岩储气 库的建造在国内起步较晚，处于初级摸索阶段，对于形状控制模拟研究进行的很少，还没有 开发出相应的实验设备。在盐岩溶腔形状模拟方面，根据水溶采卤的条件，国内华东石油 地质局进行了一些模拟实验，但由于受样品条件制约，影响了实验数据的准确性和真实性， 并且未能同时采用正、反循环注入方式进行溶腔模拟。中石油廊坊分院选取了现场取得的 盐岩(直径100mm)，考虑实际条件现场取得的盐岩尺度较小，由于尺度效应，造成实验误差 大，况且取得的盐岩不能完全反应整个造腔层段的特征。因此，迫切需要制备较大尺寸且能反映造腔层段特征的盐岩储气库溶腔模型，利 用加工的溶腔模型进行盐岩储气库造腔室内物理模拟，优化造腔工艺参数，制定盐岩储气 库水溶造腔方案，指导盐岩地下储气库现场施工。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种盐岩储气库溶腔模型制备装置，能利用压力试验 机压制成型盐岩储气库溶腔的模型，制备的模型较大尺寸且能再现盐岩储气库造腔盐层段 的特征。本实用新型采用的技术方案是盐岩储气库溶腔模型制备装置，主要由钢体、上压 板、支撑轴和下压板组成，其特征在于钢体的内腔为柱体形，在钢体的内腔有压实部件，压 实部件包括上压板、支撑轴和下压板，上压板与下压板平行，在上压板与下压板中间通过支 撑轴3连接；下压板的外壁与钢体的内壁滑动配合。[0008]所述的钢体是由两块半圆柱体相对组成一个圆柱体形的钢体；在两块半圆柱体的 相对面外壁上焊接有连接板，连接板上有螺钉孔，螺钉孔内有螺钉，通过螺钉使两块半圆柱 体固定在一起组成钢体；钢体的外壁为圆柱体形，钢体内腔为圆柱体形；所述的上压板、支 撑轴和下压板为圆柱体形。所述的钢体是由两块侧面钢板和两块端面钢板通过固定螺钉固定在一起形成内 腔为长方体形的钢体；两块侧面钢板相互平行，在两块侧面钢板的端部有两块端面钢板，两 块端面钢板相互平行；在两块侧面钢板的端面上分别均勻分布有螺钉孔，在两块端面钢板 的两端分别均勻分布有孔，固定螺钉穿过端面钢板的孔，并固定在侧面钢板的螺钉孔内。钢 体 内腔为长方体形；所述的上压板、支撑轴为圆柱体形，下压板的外壁为长方体形。本实用新型的有益效果本实用新型盐岩储气库溶腔模型制备装置，能制备的盐 岩储气库溶腔模型，尺度大且能形象直观的反映实际造腔层段盐岩及夹层分布特征，能够 进行盐岩储气库水溶造腔工程模拟，研究盐岩储气库造腔机理，优化造腔工艺参数。
图1是圆柱体形盐岩储气库溶腔模型制备装置示意图。图2是长方体形盐岩储气库溶腔模型制备装置示意图，未画出压实部件。图中，1.钢体，2.上压板，3.支撑轴，4.下压板，5.盐岩溶腔模型材料，6.侧面钢 板，7.端面钢板，8.固定螺钉。
具体实施方式
实施例1 参阅图1。盐岩储气库溶腔模型制备装置，由钢体1、上压板2、支撑轴3 和下压板4组成。钢体1的内腔为圆柱体形，直径200mm。钢体1是由两块半圆柱体相对组 成一个圆柱体形的钢体1 ；在两块半圆柱体的相对面外壁上焊接有连接板，连接板上有螺 钉孔，螺钉孔内有螺钉，通过螺钉使两块半圆柱体固定在一起组成钢体1 ；钢体1的外壁为 圆柱体形，钢体1内腔为圆柱体形；在钢体1的内腔有压实部件，压实部件包括上压板2、支 撑轴3和下压板4，上压板2与下压板4平行，上压板2、支撑轴3和下压板4为圆柱体形， 上压板2、支撑轴3与下压板4为一体。下压板4的外壁与钢体1的内壁滑动配合。实施例2 参阅图2。盐岩储气库溶腔模型制备装置，由钢体1、上压板2、支撑轴 3和下压板4组成。钢体1是由两块侧面钢板6和两块端面钢板7通过固定螺钉8固定在 一起形成内腔为长方体形的钢体1 ；两块侧面钢板6相互平行，在两块侧面钢板6的端部有 两块端面钢板7，两块端面钢板7相互平行；在两块侧面钢板6的端面上分别均勻分布有六 个螺钉孔，在两块端面钢板7的两端分别均勻分布有六个孔，固定螺钉8穿过端面钢板7的 孔，并固定在侧面钢板6的螺钉孔内。钢体1内腔为长方体形，长300mm，宽200mm。上压板 2、支撑轴3为圆柱体形，下压板4的外壁为长方体形。在上压板2与支撑轴3为一体，支撑 轴3焊接在下压板4上。简述盐岩储气库溶腔模型的制备方法。采用氯化钠、泥土等材料，依据实际造腔层 段盐岩不溶物含量，按照一定的比例配制盐岩溶腔模型材料5。将盐岩溶腔模型材料5放置 到盐岩储气库溶腔模型制备装置中，盖好压实部件，利用压力试验机保持恒定压力压制。1)选取盐岩储气库溶腔模型制备装置，包括圆柱体形和长方体形两种，共四个规格。圆柱体盐岩储气库溶腔模型制备装置加工的模型用来进行盐岩储气库单腔造腔 工程模拟，制成的模型有两种规格直径200mm，高度300mm和直径300mm，高度400mm。
长方体盐岩储气库溶腔模型制备装置加工的模型用来进行盐岩储气库双井连通 造腔工程模拟，制成的模型有两种规格长300mm，宽200mm，高400mm和长400mm，宽300mm， 高 400mm。2)盐岩储气库溶腔模型材料配制采用氯化钠、泥土等材料，依据实际造腔层段盐岩不溶物含量，按照一定的比例配 制盐岩溶腔模型材料5。3)压制盐岩储气库溶腔模型采用压力试验机保持恒定的压力压制盐岩溶腔模型；恒定的压力指现场实际盐岩 造腔层段的平均地层压力。
权利要求1.一种盐岩储气库溶腔模型制备装置，主要由钢体(1)、上压板( 、支撑轴C3)和下压 板(4)组成，其特征在于钢体(1)的内腔为柱体形，在钢体(1)的内腔有压实部件，压实部 件包括上压板O)、支撑轴C3)和下压板G)，上压板( 与下压板(4)平行，在上压板(2) 与下压板⑷中间通过支撑轴⑶连接；下压板⑷的外壁与钢体⑴的内壁滑动配合。
2.根据权利要求1所述的盐岩储气库溶腔模型制备装置，其特征在于所述的钢体(1) 是由两块半圆柱体相对组成一个圆柱体形的钢体(1)；在两块半圆柱体的相对面外壁上焊 接有连接板，连接板上有螺钉孔，螺钉孔内有螺钉，通过螺钉将两块半圆柱体固定在一起组 成钢体(1)；钢体(1)的外壁为圆柱体形，钢体(1)内腔为圆柱体形；所述的上压板O)、支 撑轴( 和下压板(4)为圆柱体形。
3.根据权利要求1所述的盐岩储气库溶腔模型制备装置，其特征在于所述的钢体(1) 是由两块侧面钢板(6)和两块端面钢板(7)通过固定螺钉(8)固定在一起形成内腔为长方 体形的钢体(1)；两块侧面钢板(6)相互平行，在两块侧面钢板(6)的端部有两块端面钢板 (7)，两块端面钢板(7)相互平行；在两块侧面钢板(6)的端面上分别均勻分布有螺钉孔，在 两块端面钢板(7)的两端分别均勻分布有孔，固定螺钉(8)穿过端面钢板(7)的孔，并固定 在侧面钢板(6)的螺钉孔内；钢体(1)内腔为长方体形；所述的上压板O)、支撑轴(3)为 圆柱体形，下压板的外壁为长方体形。
专利摘要盐岩储气库溶腔模型制备装置，应用于盐岩地下储气库造腔技术领域。主要由钢体、上压板、支撑轴和下压板组成。钢体的内腔为柱体，在钢体的内腔有压实部件，压实部件包括上压板、支撑轴和下压板，上压板与下压板平行，在上压板与下压板中间通过支撑轴连接；下压板的外壁与钢体的内壁滑动配合。效果是能制备的盐岩储气库溶腔模型，盐岩储气库溶腔模型尺度大且能形象直观的反映实际造腔层段盐岩及夹层分布特征，能够进行盐岩储气库水溶造腔工程模拟，研究盐岩储气库造腔机理，优化造腔工艺参数。
文档编号E21F17/16GK201874547SQ20102062371
公开日2011年6月22日 申请日期2010年11月23日 优先权日2010年11月23日
发明者付利, 夏焱, 庄晓谦, 李景翠, 杨恒林, 班凡生, 申瑞臣, 袁光杰 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团钻井工程技术研究院