[发明专利]一种模拟地下储气库垫层气的实验装置及方法

权利要求书

1.一种模拟地下储气库垫层气的实验装置，其特征在于，包括工作气瓶(1)、垫层气瓶(2)、工作气增压泵(3)、垫层气增压泵(4)、工作气中间容器(5)、垫层气中间容器(6)、恒温箱(7)、混气容器(8)、活塞中间容器(9)、回压泵(10)、气相色谱仪(11)；

所述混气容器(8)上端设有工作气入口(81)，下端设有垫层气入口(82)，侧面设有出口(83)；

所述工作气瓶(1)、工作气增压泵(3)、工作气中间容器(5)、混气容器(8)的工作气入口(81)依次通过管路连接相通，所述垫层气瓶(2)、垫层气增压泵(4)、垫层气中间容器(6)、混气容器(8)的垫层气入口(82)依次连接通过管路连接相通；

所述活塞中间容器(9)左端与混气容器(8)的出口(83)通过管路连接相通，所述回压泵(10)连接在活塞中间容器(9)的右端上，所述气相色谱仪(11)连接在活塞中间容器(9)的上端上；

所述工作气瓶(1)与工作气增压泵(3)之间、工作气增压泵(3)与工作气中间容器(5)之间、垫层气瓶(2)与垫层气增压泵(4)之间、垫层气增压泵(4)与垫层气中间容器(6)之间、回压泵(10)与活塞中间容器(9)之间均设有压力表(12)，所述气相色谱仪(11)与活塞中间容器(9)之间设有流量计(13)；

所述混气容器(8)、活塞中间容器(9)安装在恒温箱(7)内。

2.根据权利要求1所述的一种模拟地下储气库垫层气的实验装置，其特征在于，所述混气容器(8)包括混气筒体(84)和安装在混气筒体(84)的旋盖(85)，所述混气筒体(84)从上到下依次设有上筛网(86)、上砂砾层、中筛网(87)、下砂砾层、下筛网(88)。

3.根据权利要求2所述的一种模拟地下储气库垫层气的实验装置，其特征在于，所述混气筒体(84)上设有耐高压玻璃观察窗(17)。

4.根据权利要求2所述的一种模拟地下储气库垫层气的实验装置，其特征在于，所述出口(83)包括上出口、中出口、下出口。

5.根据权利要求1所述的一种模拟地下储气库垫层气的实验装置，其特征在于，所述工作气增压泵(3)与工作气中间容器(5)之间、垫层气增压泵(4)与垫层气中间容器(6)之间还均设有单向阀(14)。

6.根据权利要求1所述的一种模拟地下储气库垫层气的实验装置，其特征在于，所述气相色谱仪(11)与流量计(13)之间设有气体缓冲容器(15)。

7.根据权利要求6所述的一种模拟地下储气库垫层气的实验装置，其特征在于，所述回压泵(10)与活塞中间容器(9)之间还设有回压缓冲容器(16)。

8.根据权利要求1所述的一种模拟地下储气库垫层气的实验装置，其特征在于，所述恒温箱(7)上设有温度传感器(18)。

9.一种模拟地下储气库垫层气的实验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据实验所选地层参数，对混气容器(8)进行填砂，并选择合适的气体与染色剂；

步骤2、连接容器、气瓶，检查气密性，气相色谱仪(11)开机，恒温箱(7)调整至实验温度；

步骤3、分别调节工作气增压泵(3)、垫层气增压泵(4)压力，将垫层气与工作气注入混气容器(8)内，静置若干时间，从耐高压玻璃观察窗(17)观测气体的混气现象并记录；

步骤4、打开回压泵(10)，根据要求采气速度调整回压泵压力，分别从混气容器的上出气阀门取少量气体样品，记录气体流量计数据与气相色谱仪数据；

步骤5、重复上述操作，分别从混气容器(8)的中、下出气阀门取样进行实验。