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申请/专利权人：中国科学院武汉岩土力学研究所;中盐盐穴综合利用股份有限公司;武汉理工大学

摘要：本发明公开了一种盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试装置，该沉渣渗透率和细颗粒迁移测试装置主要包括水压力信息处理系统、测定系统和流量接收系统三部分。本发明还提供了一种盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试方法，用于该盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试装置。与现有技术相比，本发明的盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试装置可模拟地下储氦库注气排卤过程中的沉渣细颗粒迁移运动，实现对模拟盐穴储氦库注气排卤过程中的液体流量与分层水压力的实时监测，以及实现模拟盐穴储氦库注气排卤过程中对沉渣渗透率的测定。

主权项：1.一种盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试方法，其特征在于，所述测试方法采用盐穴储氦库沉渣渗透率和细颗粒迁移测试装置，所述测试装置包括：水压力信息处理系统（100）、测定系统（200）及流量接收系统（300）；其中，所述水压力信息处理系统（100）包括输水管（109），所述测定系统（200）包括PVC管（204），所述PVC管（204）内装载有沉渣试样（203），所述流量接收系统（300）包括出水管（302），所述输水管（109）与所述PVC管（204）的一端连接；所述出水管（302）与所述PVC管（204）的另一端连接，所述水压力信息处理系统（100）控制水流经所述输水管（109）流入所述测定系统（200）中的所述PVC管（204），并依次经所述PVC管（204）、所述出水管（302）流入所述流量接收系统（300）中，以通过所述水压力信息处理系统（100）接收所述测定系统（200）和所述流量接收系统（300）的数据来测试所述水流在所述PVC管（204）内流通时所述沉渣试样的渗透率和模拟沉渣试样颗粒的迁移运动;所述水压力信息处理系统（100）还包括：控制端101；第一电子天平108；所述第一电子天平108通过电子传感线112与所述控制端101连接；压力控制装置103，所述压力控制装置103通过压力信息输入线102与所述控制端101连接；压力水缸107，所述压力水缸107通过压力控制管104与所述压力控制装置103连接；所述压力控制管104与所述压力水缸107连接的一端设置有第一压力水缸阀门105；所述压力水缸107通过所述输水管109与所述PVC管204的一端连接，所述压力水缸107设置在所述第一电子天平108上;所述输水管109与所述压力水缸107连接的一端设置有第二压力水缸阀门106；所述输水管109远离所述压力水缸107的一侧设置有第一输水阀门110，所述第一输水阀门110远离所述压力水缸107的一侧设置有第一流量计111；所述流量接收系统300还包括：第二电子天平304，所述第二电子天平304通过所述电子传感线112与所述控制端101连接；储液缸303，所述储液缸303设置在所述第二电子天平304上;所述PVC管204上设置有若干组分层固定螺栓205，任意一组所述分层固定螺栓205包括2个分层固定螺栓；若干组所述分层固定螺栓205将所述PVC管204分为若干段PVC段2041，任意一个所述PVC段2041上对应设置一个压力计206，任意一个所述PVC段2041与对应设置的一个所述压力计206之间对应设置有一个压力计阀门207；每一个所述压力计206通过所述电子传感线112与所述控制端101连接；所述储液缸303通过所述出水管302与若干个所述PVC段2041中处于端部分布的另一个所述PVC段2041连接；所述出水管302与相连接的一个所述PVC段2041连接的一端设置有出水阀门208；所述出水管302远离所述储液缸303的一侧设置有第二流量计301，所述出水阀门208设置在所述第二流量计301远离所述储液缸303的一侧；所述压力水缸107通过所述输水管109与若干个所述PVC段2041中处于端部分布的一个所述PVC段2041连接；所述出水管302与若干个所述PVC段2041中处于端部分布的另一个所述PVC段2041连接；所述输水管109与相连接的一个所述PVC段2041之间设置有第二输水阀门202，所述第二输水阀门202设置在所述第一流量计111远离所述第一输水阀门110的一侧；所述测试方法包括：将压力水缸中注满水，依次打开第一输水阀门、第二输水阀门，并将第一流量计、第二流量计、第一电子天平、第二电子天平调整到工作状态；打开控制端和压力控制装置，设定所需水压力值，然后打开第一压力水缸阀门、第二压力水缸阀门，接着打开若干压力计阀门和若干压力计，最后打开出水阀门，使测试装置开始运行，排出空气后，然后依次关闭出水阀门、压力控制装置和第二输水阀门，静置至沉渣试样达到水饱和，接着依次打开出水阀门、压力控制装置和第二输水阀门，待沉渣试样水饱和状态，进水流量与出水流量相同时，开始记录试验数据；待测试结束后，依次关闭所述第一压力水缸阀门、所述第二压力水缸阀门、所述压力控制装置、所述第一输水阀门、所述第二输水阀门、若干所述压力计阀门、所述出水阀门、所述第一流量计、所述第二流量计、所述第一电子天平、所述第二电子天平和若干所述压力计，然后卸除若干组所述分层固定螺栓，取出所述沉渣式样；对沉渣试样进行干燥，干燥后进行筛分，对每一个PVC段的沉渣试样筛分后称每一个级配的重量；在测试前，PVC管中装载的沉渣试样为沉渣颗粒进行颗粒级配后得到，其颗粒级配为已知设定值，通过对比测试前的级配和测试后得到的级配，得出各级配的颗粒迁移运动趋势，并通过对比各级配的颗粒质量，得出各级配的迁移速度的快慢，同时根据各级配颗粒的迁移运动，判断出可能堵塞排卤管的颗粒级配。

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