模拟地下盐层上溶以及侧溶的方法技术

本发明专利技术公开的模拟地下盐层上溶以及侧溶的方法，通过在模拟岩盐地质构造形态，在不同的技术参数条件下，形成不同的水溶后溶腔形态，计算采出量与原储量的比例，解决了现有技术中存在的钻井水溶开采形成的溶腔无法直接观察，不能准确地掌握溶腔形状和采出量的问题，提高岩盐矿层开采率，提高原盐开采利用率和卤井服务年限，减少盐井开采的基建投入。

The method of simulating the upper and side dissolution of the underground salt layer

【技术实现步骤摘要】
模拟地下盐层上溶以及侧溶的方法
本专利技术属于岩盐地质资源
，具体涉及模拟地下盐层上溶方法，还涉及模拟地下盐层侧溶方法。
技术介绍
盐矿属于不可再生资源，提高盐矿的开采率成为国家实现可持续发展的重要手段。通过不断的研究地下岩层开采情况，为盐井开采运行提供理论依据，有效的提高矿层开采率，减少资源浪费，同时，增加盐井产量，大大提高企业的投资回报。目前，我国采区普遍均采用直井-水平井对井水溶开采的方式。在井组长时间运行过程中，溶腔随着卤盐产量的增加不断变化，且在生产过程中，直井、水平井注水运行模式切换后，地下岩层开采过程中溶腔变化不能随着理论的趋势进行变化，由于钻井水溶开采形成的溶腔位于地下几千米，盐层溶解情况、溶腔形状及盐层构造等无法直接观察，通常只能使用相关理论进行推测，不能准确地掌握溶腔形状和采出量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种模拟地下盐层上溶方法，解决了现有技术中存在的钻井水溶开采形成的溶腔无法直接观察，不能准确地掌握溶腔形状和采出量的问题。本专利技术的目的还在于提供一种模拟地下盐层侧溶方法。本专利技术所采用的一种技术方案是：模拟地下盐层侧溶方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、选用探井的盐芯作为试验样品，进行分组；步骤2、将选取的试验样品切平顶、底面后，标出顶、底面，再切去侧面；步骤3、将步骤2加工好的试验样品顶、底面涂上石蜡，进行封闭，在切平的侧面上留出裸露面，作为溶蚀测试面，然后将用试验样品的顶端连接挂钩；r>步骤4、将步骤3准备好的、规格一致的侧溶试样悬垂于预定体积的量筒中，在静水状态下，浸泡溶蚀测试面，定时观测，浸泡开始时，溶蚀速度较快，每10～15min观测1次，随着溶液浓度升高，溶蚀速度减弱，可每隔0.5-1h观测1次，通过水对样品溶蚀面的溶解侵蚀平均进尺，计算溶蚀速度，单位为mm/h；步骤5、测定卤水的浓度，即为波美度，并测定卤水的温度、质量密度即为比重和试样的侧溶角，即试样溶解过程中，在矿样下部所形成的溶解安息角，以便确定不同卤水浓度下的矿石侧溶溶蚀速度；步骤6、观测到卤水浓度达到24°Be′(即饱和)时为止，这时卤水的上下层浓度达到一致；步骤7、根据试样的平均品位，计算出测试面高度内的样品侧溶溶解量，岩盐侧溶溶解量约1/2，约为整个样品体积的3/8，卤水达到饱和状态时，所需要的预计溶解水量，以确保样品达到理想的溶蚀状态时，溶液浓度达到饱和，作为选择溶解池规格的依据，计算公式如下：式中，V为预计溶解水量，单位为ml；K为预计溶解水量计算系数，K＝1.1(通常采用1.1)；υ为预计矿石溶解体积，单位为cm3；D为矿石体积质量，(体重)单位为g/cm3；c为试样平均品位，用百分数％表示；k为每千毫升饱和卤水的含盐量，单位为g/L。本专利技术的特点还在于，步骤1中作为试验样品的矿心直径不小于100mm，长度不小于400mm；步骤1中每组试验样品的数量不得少于二件。在步骤2进行前，先测定室温和溶解池水温，试验在常温、常压条件下进行，实验室温度为10℃～25℃，溶解池水温为20℃～60℃。本专利技术所采用的另一种技术方案为：模拟地下盐层上溶方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、选用探井的盐芯作为试验样品，进行分组；步骤2、将选取的试验样品切平顶、底面后，标出顶、底面，再切去侧面；步骤3、将步骤2加工好的试验样品的顶端连接挂钩；步骤4、将步骤3准备好的上溶试样按统一高度悬垂于预定体积的溶解水中浸泡静溶，每隔0.25h-1h观测一次溶蚀面上的溶蚀平均深度即为溶蚀进尺，计算上溶溶蚀速度，单位为mm/h，同时称出试样质量；步骤5、计算出单位面积上每小时所溶解的矿石量，即上溶溶解速度，单位为g/cm2·h,同时还应观测溶液的浓度即为波美度、温度和质量密度即为比重，以便确定在不同卤水浓度和温度下的矿石上溶溶蚀速度和溶解速度，一直观测到卤水浓度达到24°Be′即饱和时为止。本专利技术的特点还在于，步骤2中步骤1中作为试验样品的矿心直径不小于100mm，长度不小于400mm；步骤1中每组试验样品的数量不得少于二件，以便互相验证。在步骤2进行前，先测定室温和溶解池水温，试验在常温、常压条件下进行，实验室温度为10℃～25℃，溶解池水温为20℃～60℃。本专利技术的有益效果在于：模拟地下盐层上溶以及侧溶的方法，通过实验室内物理模型实验模拟方法，在简化实验条件、缩小现场尺寸的基础上，进行相似设计，直接模拟现场施工过程，观察记录实验结果及现象；针对具体参数进行精细化模拟，在实验的基础上建立理论模型，通过数值方法间接模拟现场施工过程，能够更准确的模拟现场施工情况，所得实验现象和结果更符合实际工程情况，研制成本低，测量精度高，研究成果更具普遍指导意义，操作简便，易于操作和控制、制作成本低廉。具体实施方式本专利技术提供的模拟地下盐层上溶以及侧溶的方法，通过将物模精确测量，相似模拟的方法，用原盐模拟井底岩盐矿层，进行井组运行模拟实验，用原盐建立模拟井组运行的环境；实验时模拟盐层形态变化进行观察，配合基础理论和尺度修正，使模拟地下盐的研究与实际情况更加吻合，从而更准确的指导现场实验操作。本专利技术模拟地下盐层侧溶方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、选用探井的盐芯作为试验样品，进行分组；步骤1中作为试验样品的矿心直径不小于100mm，长度不小于400mm；步骤1中每组试验样品的数量不得少于二件，以便互相验证；步骤2、将选取的试验样品切平顶、底面后，标出顶、底面，再切去侧面；在步骤2进行前，先测定室温和溶解池水温，试验在常温、常压条件下进行，实验室温度为10℃～25℃，溶解池水温为20℃～60℃；步骤3、将步骤2加工好的试验样品顶、底面涂上石蜡，进行封闭，在切平的侧面上留出裸露面，作为溶蚀测试面，然后将用试验样品的顶端连接挂钩；步骤4、将步骤3准备好的、规格一致的侧溶试样悬垂于预定体积的量筒中，在静水状态下，浸泡溶蚀测试面，定时观测，浸泡开始时，溶蚀速度较快，每10～15min观测1次；随着溶液浓度升高，溶蚀速度减弱，可每隔0.5-1h观测1次，通过水对样品溶蚀面的溶解侵蚀平均进尺，计算溶蚀速度，单位为mm/h；步骤5、测定卤水的浓度，即为波美度，并测定卤水的温度、质量密度即为比重和试样的侧溶角，即试样溶解过程中，在矿样下部所形成的溶解安息角，以便确定不同卤水浓度下的矿石侧溶溶蚀速度，步骤6、观测到卤水浓度达到24°Be′(即饱和)时为止，这时卤水的上下层浓度达到一致。步骤7、根据试样的平均品位，计算出测试面高度内的样品侧溶溶解量，岩盐侧溶溶解量约1/2，约为整个样品体积的3/8，卤水达到饱和状态时，所需要的预计溶解水量，以确保样品达到理想的溶蚀状态时，溶液浓度达到饱和，作为选择溶解池规格的依据，计算公式如下：式中，V为预计溶解水量，单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.模拟地下盐层侧溶方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：/n步骤1、选用探井的盐芯作为试验样品，进行分组；/n步骤2、将选取的试验样品切平顶、底面后，标出顶、底面，再切去侧面；/n步骤3、将步骤2加工好的试验样品顶、底面涂上石蜡，进行封闭，在切平的侧面上留出裸露面，作为溶蚀测试面，然后将用试验样品的顶端连接挂钩；/n步骤4、将步骤3准备好的、规格一致的侧溶试样悬垂于预定体积的量筒中，在静水状态下，浸泡溶蚀测试面，定时观测，浸泡开始时，溶蚀速度较快，每10～15min观测1次，随着溶液浓度升高，溶蚀速度减弱，可每隔0.5-1h观测1次，通过水对样品溶蚀面的溶解侵蚀平均进尺，计算溶蚀速度，单位为mm/h；/n步骤5、测定卤水的浓度，即为波美度，并测定卤水的温度、质量密度即为比重和试样的侧溶角，即试样溶解过程中，在矿样下部所形成的溶解安息角，以便确定不同卤水浓度下的矿石侧溶溶蚀速度；/n步骤6、观测到卤水浓度达到24°Be′(即饱和)时为止，这时卤水的上下层浓度达到一致；/n步骤7、根据试样的平均品位，计算出测试面高度内的样品侧溶溶解量，岩盐侧溶溶解量约1/2，约为整个样品体积的3/8，卤水达到饱和状态时，所需要的预计溶解水量，以确保样品达到理想的溶蚀状态时，溶液浓度达到饱和，作为选择溶解池规格的依据，计算公式如下：/n...

【技术特征摘要】
1.模拟地下盐层侧溶方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1、选用探井的盐芯作为试验样品，进行分组；
步骤2、将选取的试验样品切平顶、底面后，标出顶、底面，再切去侧面；
步骤3、将步骤2加工好的试验样品顶、底面涂上石蜡，进行封闭，在切平的侧面上留出裸露面，作为溶蚀测试面，然后将用试验样品的顶端连接挂钩；
步骤4、将步骤3准备好的、规格一致的侧溶试样悬垂于预定体积的量筒中，在静水状态下，浸泡溶蚀测试面，定时观测，浸泡开始时，溶蚀速度较快，每10～15min观测1次，随着溶液浓度升高，溶蚀速度减弱，可每隔0.5-1h观测1次，通过水对样品溶蚀面的溶解侵蚀平均进尺，计算溶蚀速度，单位为mm/h；
步骤5、测定卤水的浓度，即为波美度，并测定卤水的温度、质量密度即为比重和试样的侧溶角，即试样溶解过程中，在矿样下部所形成的溶解安息角，以便确定不同卤水浓度下的矿石侧溶溶蚀速度；
步骤6、观测到卤水浓度达到24°Be′(即饱和)时为止，这时卤水的上下层浓度达到一致；
步骤7、根据试样的平均品位，计算出测试面高度内的样品侧溶溶解量，岩盐侧溶溶解量约1/2，约为整个样品体积的3/8，卤水达到饱和状态时，所需要的预计溶解水量，以确保样品达到理想的溶蚀状态时，溶液浓度达到饱和，作为选择溶解池规格的依据，计算公式如下：



式中，V为预计溶解水量，单位为ml；K为预计溶解水量计算系数，K＝1.1(通常采用1.1)；υ为预计矿石溶解体积，单位为cm3；D为矿石体积质量，(体重)单位为g/cm3；c为试样平均品位，用百分数％表示；k为每千毫升饱和卤水的含盐量，单位为g/L。


2.根据权利要求1所述的模拟地下盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：边亚平，王彦东，钟国院，杨茂勤，常永江，王会林，吴月玲，王江涛，徐向平，
申请(专利权)人：陕西北元化工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61