[发明专利]一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置及实验方法

摘要

本发明公开了一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置及实验方法，该装置包括实验平台、地下水封洞库三维模型和平流泵，地下水封洞库三维模型包括装置箱体，装置箱体内填充有人造岩石，装置箱体与人造岩石之间预留有水幕巷道和主洞室，水幕巷道的顶部设置有进水管，水幕巷道的底部设置有注水管，注水管通过输送管与平流泵相连接；该实验方法包括(1)：模型建立和安装；(2)试运行；(3)具体实验操作。本发明能够模拟大型原油水封石洞库的水幕系统三维大型模拟装置，通过采出水回注渗流实验，测试出采出水回注后对洞库岩石渗透性的影响，以及对洞库补水稳定系统的影响，得出水质指标参数对补水系统的空间渗透性能以及补水稳定系统的影响。

主权项

1.一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置，其特征在于：包括实验平台(1)、地下水封洞库三维模型(2)和平流泵(3)，所述地下水封洞库三维模型(2)位于所述实验平台(1)的上方，所述地下水封洞库三维模型(2)包括装置箱体(4)，所述装置箱体(4)内填充有人造岩石(5)，所述装置箱体(4)与所述人造岩石(5)之间预留有水幕巷道(6)和主洞室(7)，所述水幕巷道(6)位于所述主洞室(7)的后侧，所述水幕巷道(6)的顶部设置有进水管(8)，所述水幕巷道(6)的底部设置有注水管(9)，所述注水管(9)通过输送管(10)与所述平流泵(3)相连接，所述主洞室(7)的后端面设置有油入口(11)和油出口(12)，所述油入口(11)上设置有进油管(13)，所述油出口(12)上设置有出油管(14)，所述主洞室(7)内均匀设置有分隔板(15)，所述分隔板(15)将所述主洞室(7)分割成至少54个分洞室，相邻分洞室之间设置有穿孔(16)，所述分洞室的底部均设置排水口(17)，所述排水口(17)上设置有排水软管(18)。

2.根据权利要求1所述的一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置，其特征在于：所述进油管(13)和所述出油管(14)上均设置有流量控制阀(19)。

3.根据权利要求1所述的一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置，其特征在于：所述装置箱体(4)的侧壁为石子围墙(23)。

4.根据权利要求1所述的一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置，其特征在于：所述平流泵(3)的下方设置有减震板(20)，所述减震板(20)通过支撑架(21)与所述实验平台(1)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置，其特征在于：所述装置箱体(4)的四侧壁上均设置有导管(22)。

6.采用如上述一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置的实验方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)进行设计图纸的绘制和尺寸的标注，再根据地下水封洞库三维模型(2)的设计尺寸进行实验平台(1)的建立，然后根据设计尺寸在实验平台(1)上搭建地下水封洞库三维模型(2)，并且完成各个管道的铺设，再进行平流泵(3)的安装，通过支撑架(21)将减震板(20)与实验平台(1)之间连接固定，然后将平流泵(3)固定在减震板(20)上，再通过输送管(10)将平流泵(3)与注水管(9)之间连接；

(2)整个装置安装完成后，对整个装置进行试运行，确保整个装置可以运行后进行实际实验；

(3)通过进水管(8)将测定过水质成分的水注入到水幕巷道(6)中，再通过水幕巷道(6)注入到地下水封洞库三维模型(2)中，然后将油品通过进油管(13)输送到油入口(11)，再通过油入口(11)注入到地下水封洞库三维模型(2)的主洞室(7)内，直至主洞室(7)内的油面保持在一定的液面高度时，调节注入水的压力，从而使得注入水的流量控制在指定的数值范围内，再通过每个分洞室的排水口(17)计量每个分洞室的排水量；

(4)将排出的水再利用平流泵(3)通过输送管(10)输送到注水管(9)内，再通过注水管(9)注入到水幕巷道(6)，实现水的循环注入，如此反复注入，并计量每次各个分洞室的排水量，通过观察分洞室内排水量的变化，判断水幕系统补水均匀性能，以及补水均匀的稳定性能，当检测中分洞室内的排水量同时出现了排水量增加和排水量减少的情况时，说明分洞室内部出现堵塞和窜流现象，排水量增加则表明补水过程中出现了窜流，排水量减少甚至不排水则说明补水过程中出现了阻塞情况，当出现上述两种情况时，表明水封洞库补水系统的稳定性发生了变化；

(5)通过进油管(13)和出油管(14)继续调整主洞室(7)中油品液面的高度，并且重复上述步骤，记录具体实验参数，得出油品液面高度对补水系统稳定性的影响，再注入不同水质参数的水重复上面的步骤，记录具体的试验参数，得到不同水质参数对补水系统稳定性的影响。

7.根据权利要求6所述的一种测试水封洞库回注水对洞库影响的装置的实验方法，其特征在于：在所述步骤(3)中，将油品通过进油管(13)输送到油入口(11)时，通过流量控制阀(19)控制油品的输入量，从而控制主洞室(7)内油品的高度。