[发明专利]一种盐岩对井水溶腔体流场及浓度场模拟实验方法

权利要求书

1.一种盐岩对井水溶腔体流场及浓度场模拟实验方法，其特征在于，通过对井水溶腔体流场及浓度场模拟实验装置来实现，该装置包括溶腔(1)、盖板、溶腔顶板(3)、注水管(4)、出水管(5)、蓄水池(6)、转子流量计(7)、出水池(10)、染色池(11)、闸门(12)、支撑架(13)、顶板吊架(14)，溶腔顶板(3)横向设置在溶腔(1)内部，盖板盖在溶腔(1)的顶部，支撑架(13)设置在溶腔(1)上方，顶板吊架(14)上端连接到支撑架(13)上，下端穿过盖板连接到溶腔顶板(3)上，蓄水池(6)设置在支撑架(13)上方，注水管(4)的一端与蓄水池(6)相连接，另一端穿过盖板进入溶腔(1)内，注水管(4)上设置有转子流量计(7)，出水管(5)一端穿过盖板进入溶腔(1)内，出水池(10)位于出水管(5)另一端的下方，溶腔(1)的外表面开设有多个取样口(100)，染色池(11)与注水管(4)之间的管道上设置有闸门(12)；

所述方法包括以下步骤：

步骤一：搭建好所述的对井水溶腔体流场及浓度场模拟实验装置；

步骤二：加工盐岩试件及制备卤水；

步骤三：将加工好的盐砖粘贴于溶腔(1)的侧壁，并用泡沫塞住使其固定；通过所述顶板吊架(14)将溶腔顶板(3)在溶腔(1)内的高度调整至需要高度，以模拟不同建腔时期的形状，并同时在调整好的溶腔顶板(3)底部粘贴加工好的盐砖；将所述盖板盖在溶腔(1)的顶部，并用液封法进行密封，已确保实验过程中的密闭性；采用隔膜泵将预先配制好的卤水，从穿设在所述盖板上的注水管(4)或出水管(5)中注入到溶腔(1)内，直至将所述溶腔顶板(3)上粘贴的盐砖浸没，然后使用软管将整个装置连接起来构成一个完整的系统；

步骤四：往所述蓄水池(6)内加足量水，打开所述转子流量计(7)，调到指定流量，使所述溶腔(1)内的液面高度浸没溶腔顶板(3)上的盐砖，并查看出水管(5)是否能排出卤水；将所述转子流量计(7)调到实验流量，每隔一段时间于所述取样口(100)处取少量液样，记录所述溶腔(1)内的瞬时浓度值，并记录所述出水管(5)内的卤水浓度以及出水池(10)内的平均卤水浓度；架起高清摄像机，调试摄像机使其能清晰记录完整的实验过程；待所述溶腔(1)内的浓度稳定后开启闸门(12)，让染色池(11)内的染色剂注入到溶腔(1)内，同时开启摄像机，捕捉染色剂从注水管(4)进入溶腔内后的流动全过程；

步骤五：处理实验数据。

2.根据权利要求1所述的盐岩对井水溶腔体流场及浓度场模拟实验方法，其特征在于，所述步骤二具体为：选取若干长方体盐砖，进行干燥处理，在盐砖表面预留一表面作为溶解面外其余表面均匀涂上高温液体蜡，对盐砖做好标记，并测出对应的尺寸和质量；用盐粉和淡水配制卤水，静置，沉淀不溶物质。

3.根据权利要求2所述的盐岩对井水溶腔体流场及浓度场模拟实验方法，其特征在于，在所述步骤二中，用盐粉和淡水配制浓度为10％的卤水，静置10-12小时，沉淀不溶物质。

4.根据权利要求1所述的盐岩对井水溶腔体流场及浓度场模拟实验方法，其特征在于，在所述步骤四中，每隔35～45分钟或者20分钟于所述取样口(100)处取少量液样。

5.根据权利要求4所述的盐岩对井水溶腔体流场及浓度场模拟实验方法，其特征在于，在所述步骤四中，每隔40分钟于所述取样口(100)处取少量液样。

6.根据权利要求1所述的盐岩对井水溶腔体流场及浓度场模拟实验方法，其特征在于，所述步骤五具体为：根据摄像机影像，采用影像处理软件截取染色剂在溶腔中运移的全动态过程，并根据流体力学基本定理进行定量分析，利用欧拉方法描述流场运移规律，得出流场各区域流动特征、浮羽流微分方程及浓度扩散方程；根据取样口所取样品浓度记录，采用数据处理软件，按溶腔尺寸制成溶腔浓度分布云图；根据溶蚀前后盐砖质量对比，分析溶腔不同区域内的溶蚀快慢。