[发明专利]一种重力作用下的盐岩动水溶蚀参数模型的创建方法

摘要

本发明提供了一种重力作用下的盐岩动水溶蚀参数模型的创建方法，包括以下步骤根据盐岩溶解特性，建立考虑重力作用的盐岩动水溶蚀的偏微分方程组；进行盐岩动水溶蚀试验，统计各试验数据并建立有限差分网格，通过运用有限差分法数值求解上述盐岩动水溶蚀的偏微分方程组，得到一考虑重力作用的不同流量条件下的盐岩动水溶蚀参数模型Ri0=α((2Qπ(Ri-10)2+π(Ri-10)2)2+1960H)(a-bCi-10)+Ri-10C0n=α((2Qπ(R0n-1)2+π(R00)2)2+1960H)(A-BC0n-1)(d+2R0n-1)+C0n-1]]>本发明解决了在盐岩动水溶蚀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。

主权项

一种重力作用下的盐岩动水溶蚀参数模型的创建方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)根据盐岩溶解特性，建立考虑重力作用的盐岩动水溶蚀的偏微分方程组；(2)盐岩动水溶蚀试验：先配置一试验装置，所述试验装置包括铁架台、烧杯链夹、盐岩试件、塑料软管、流量计、烧杯和进水管；所述烧杯链夹固定于铁架台上，且所述烧杯链夹夹住所述盐岩试件；所述塑料软管的一端插设于盐岩试件的中心，另一端连接于流量计；所述流量计的另一端与进水管连接，所述烧杯置于盐岩试件的正下方；所述进水管上设有一阀门；所述盐岩动水溶蚀试验的操作方法如下：①将已经钻孔好的盐岩试件称重，用游标卡尺测量盐岩试件的长度h和直径；用防水涂料703胶将盐岩试件密封，密封好后用电子天平再次称重；②通过调整进水管上的阀门来调节自来水流量，使流量计示数为10L/hour；③将所述盐岩试件用烧杯链夹固定好，将塑料软管插入盐岩试件中进行盐岩动水试验，并开始计时；④每隔3min，拔出塑料软管，并将塑料软管放入另一个大烧杯中，取下盐岩试件，擦干、吹风机吹干，并用电子天平称重；⑤重复步骤④直至溶解到盐岩试件的外表面；⑥调节流量大小依次为20L/h、30L/h、40L/h，重复步骤③、④、⑤；(3)统计上述各试验数据，并以盐岩试件的长度纵坐标，以溶解时间为横坐示，建立有限差分网格，通过运用有限差分法数值求解上述盐岩动水溶蚀的偏微分方程组，得到一考虑重力作用的不同流量条件下的盐岩动水溶蚀参数模型：Ri0=α((2Qπ(Ri-10)2+π(Ri-10)2)2+1960H)(a-bCi-10)+Ri-10C0n=α((2Qπ(R0n-1)2+π(R00)2)2+1960H)(A-BC0n-1)(d+2R0n-1)+C0n-1]]>其中，为溶蚀时间为i*τ在距离孔隙0cm处的溶蚀半径，为溶蚀时间为(i‑1)*τ在距离孔隙0cm处的溶蚀半径，为溶蚀时间为0s在距离孔隙(n‑1)*h处的溶蚀半径，为溶蚀时间为0s在距离孔隙0cm处的溶蚀半径，为溶蚀时间为(i‑1)*τ在距离孔隙0cm处的溶液浓度，为溶蚀时间为0s在距离孔隙n*h处的溶液浓度，为溶蚀时间为0s在距离孔隙(n‑1)*h处的溶液浓度，Q为流量(L·h‑1)，H为位置水头(cm)，M为盐岩溶液的摩尔质量(g·mol‑1)，ρs为盐岩的密度(cm3·s‑1)，Cs为盐岩溶液的饱和浓度(mol·L‑1)，τ为有限差分网格横坐标t的步长，h为有限差分网格纵坐标x的步长；α为转化系数，且满足如下公式：式中：Vg为重力作用下的流速(cm·s‑1)，δ为边界层厚度，D为扩散系数(cm2·s‑1)。