[实用新型]一种盐岩动水溶蚀传递规律的试验装置

说明书

【技术领域】

本实用新型属于矿业工程领域中盐岩水溶开采技术领域，特别是指一种盐岩动水溶蚀传递规律的的试验装置。

【背景技术】

盐岩是一种特殊的自然条件下的产物，其矿物成分主要为钠、钾、镁离子的硫酸盐、碳酸盐或氯化物。它是由饱和的多源卤水在长时间的地质年代作用下，历经盐的结晶、沉淀和积聚等的发展过程，经过几十、上百万年的演变以及后期的覆盖保护，在一定的自然地理条件下形成的。地下盐岩的开采已有一千多年的历史。选择盐岩作为石油、天然气或核废料的储置库，是因为相比于其它储存岩石，盐岩具有以下五大优点：(1)极低的渗透性(K<10-20m2)；(2)较强的蠕变特性，能自动修复裂隙，可适应储存压力的变化；(3)地下盐腔是非含水层，圈闭性良好，不会污染地下水；(4)采用水溶造腔技术，相比其他岩穴(如花岗岩、泥岩、玄武岩等)造腔成本相对较低；(5)能吸收有害的核辐射，比较适合储存核废料；此外盐岩溶解于水的特性使盐岩溶腔的施工建腔更加容易和经济，可以作为深埋法核废料处置的理想场所及石油、天然气储存场所。盐岩溶腔采用水溶建腔工艺，即从地面注入淡水，同时从井口排出卤水，使之形成一定的溶腔形状和大小。

受试验条件的限制，以往关于关于盐岩动水溶蚀传递规律的试验装置和理论解析的实用新型很少见。

【发明内容】

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种盐岩动水溶蚀传递规律的试验装置。

本实用新型是这样实现的：

一种盐岩动水溶蚀传递规律的的试验装置，包括一大烧杯、一小烧杯、一样品悬挂装置、一搅拌棒、一淡水注入管、和盐岩样品；

所述大烧杯在靠近其底部处开设一卤水溢出管，所述小烧杯置于该卤水溢出管下方，用于承接从该卤水溢出管流出的卤水；

所述盐岩样品设置于所述样品悬挂装置内，浸入所述大烧杯内的淡水中；

所述样品悬挂装置与所述淡水注入管设置于所述大烧杯上方，由一固定支架进行固定。

进一步地，所述大烧杯与所述小烧杯置于一铁架台上；所述固定支架与所述铁架台进行固定连接。

本实用新型的优点在于：本实用新型提供了一种盐岩动水溶蚀传递规律的试验装置，通过试验装置的试验方法，可以建立盐岩动水溶蚀传递规律的溶蚀方程，并给出其计算方法。该试验装置和计算方法解决了在盐岩动水溶蚀传递规律试验等方面的试验难题和理论计算难题，具有良好的理论价值和实际意义。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1是本实用新型试验装置结构示意图。

【具体实施方式】

如图1所示，一种盐岩动水溶蚀传递规律的的试验装置，包括一大烧杯1、一搅拌棒2、一样品悬挂装置3、一小烧杯5、一淡水注入管7、和盐岩样品6。

大烧杯1在靠近其底部处开设一卤水溢出管4，小烧杯5置于该卤水溢出管4下方，用于承接从该卤水溢出管4流出的卤水。

盐岩样品6设置于样品悬挂装置3内，浸入大烧杯1内的淡水中。

样品悬挂装置3与淡水注入管7设置于大烧杯1上方，由一固定支架8进行固定。

大烧杯1与小烧杯5置于一铁架台9上；固定支架8与铁架台9进行固定连接。

该试验装置的试验步骤如下：

溶蚀时，盐溶蚀面与溶蚀桶所盛水之平面平行，其它溶蚀面用石蜡密封；

注水流量以树脂柱的旋钮来调节控制(试验前先将注水流量调节好)；

试验过程中不时加以缓慢搅拌，以消除浓度梯度的影响，隔一定时间从溶蚀桶中取出少量水样，测定试样中盐溶液的浓度。

采用上述的一种盐岩动水溶蚀传递规律的试验装置来进行试验,本试验中，

盐岩动水溶蚀模型的常微分方程如下：

式中：R为溶蚀半径，t为溶蚀时，D为扩散系，ρs为盐岩的密度，Cs为盐岩溶液的饱和浓度，Ct为t时刻的溶液浓度；

由于本试验装置的卤水溢出管流量很小，上述试验中溶液浓度Ct可以按下式计算：

式中：m为t时刻溶蚀质量，A为溶蚀面积，V为溶液初始体积，Q为注入流量；

将公式(2)带入公式(1)，并且必须满足初始条件：t＝0时，R＝0，可得常微分方程：

一阶线性常微分方程的y′+p(x)y＝q(x)的解析公式(4)如下：

式中：constant表示解析解中的常数项，通过已知条件来确定；