[发明专利]测定盐穴储气库残渣空隙利用率的物理模拟装置及方法

权利要求书

1.一种测定盐穴储气库残渣空隙利用率的物理模拟方法，其是采用测定盐穴储气库残渣空隙利用率的物理模拟装置实现的，所述装置包括：带刻度的进气杆(1)、筒体(5)及三脚支架(12)；

其中，所述筒体(5)顶端设有用于密封该筒体(5)的顶盖(3)及顶帽(4)，该顶帽(4)与顶盖(3)之间通过卡簧相连接；且顶盖(3)设有压实进气口(2)；

活塞(6)可滑动地设置于筒体(5)内，且活塞(6)上装有密封圈(7)；

所述带刻度的进气杆(1)的顶端穿过顶盖(3)并设有气驱进气口，其底端设置的外螺纹与活塞(6)中心的螺纹孔相连接，且该带刻度的进气杆(1)的底端与活塞(6)螺纹孔底面相平齐；

所述筒体(5)底端设有底帽(9)及底托(10)，该底帽(9)与底托(10)之间通过卡簧相连接，且底托(10)设有出水出气口(11)；

所述筒体(5)置于该三脚支架(12)上，且该三脚支架(12)设有用于使出水出气口(11)穿过的通孔；

该装置还包括一可拆卸的气水分离器，该气水分离器通过管路与所述出水出气口(11)相连接；

所述方法包括以下步骤：

步骤一、将过滤层置于筒体中，再装入浸水后的待测不溶残渣样品，密封筒体；打开压实进气口并通入气体，再缓慢打开气驱进气口，当该气驱进气口有水流出后立刻将其关闭，记录带刻度的进气杆在顶帽上端面处的初始位置刻度；

步骤二、打开底部出水出气口，通过压实进气口持续向筒体中通入气体，逐渐增大气体压力，并记录不同压力下带刻度的进气杆在顶帽上端面处的位置刻度和累计出水量；当所述带刻度的进气杆在1h内不再下降，停止加压，此时待测不溶残渣样品被压实，该气体压力即为压实压力，再通过进气杆进深增加值换算得到压实样品高度，进而得到压实体积；

步骤三、连接气水分离器，保持步骤二中所述压实压力不变，打开气驱进气口并通入气体以进行气驱，观察底部出气口是否有水流出，逐渐增大气驱压力，记录每个气驱压力下的累计出水量，并记录出现第一个气泡时的压力值及时间点，该压力即为突破压力；

步骤四、当出现第一个气泡后，保持步骤三中所述突破压力不变，观察并记录每个小时的出水量和出气量，记录不出水即连续出气的时间点，从气驱开始到连续出气所流出的水量为气驱水量，即为残渣样品中可利用的空隙体积。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述筒体(5)为钢制筒体。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该装置还包括一用于收集从出水出气口(11)所流出水的量筒。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一中在筒体装入浸水后的待测不溶残渣样品后，再向筒体中装入砂岩过滤层。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，步骤一中所述过滤层为渗透率为100毫达西以上的过滤层。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述过滤层为砂岩过滤层。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一中压实进气口通入的所述气体的压力为0.01-0.1MPa。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气体为非可燃气体。

9.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，所述气体包括氮气或空气。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤二中所述逐渐增大气体压力包括以下步骤：

从气体压力为0.1-1.0MPa开始，每1-3小时增加0.1-1.0MPa，且压实压力不超过10MPa。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤三中气驱进气口通入的所述气体的压力为0.01-0.5MPa。