【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于地下水封油库储油，具体涉及一种岩洞地下储库全生命周期围岩应力渗流耦合场水封模拟实验平台系统。
技术介绍
1、
2、模型试验作为一种工程研究的常用手段，具有针对性强、验证性好、试验现象鲜明、试验数据准确等优点。通过构建储库的应力渗流耦合场的水封相似模型，能够高度模拟地下储库的水封储油原理，便于改变地质围岩特性、自然地下水位、水幕渗流孔压、注抽水油压力、巷道洞室分布等关键参数条件来探究其对储库性能、稳定性的影响，对地下水封油库研究能够起到重要推动作用。
3、但是，目前相关用于模型试验的水封油库模拟系统的研究现
4、状如下：
5、申请号为201711283165.4的中国专利提供了一种模拟地下水库水封储油原理的试验装置及方法，该装置通过透明岩石材料、水箱、储油洞室构建地下围岩环境模型，在模型内部由上及下依次布置了水幕巷道、倾斜水幕孔，储油洞室周身设置连通的注抽油管、集水槽及油泵水泵，对整个地下水封油库进行缩尺还原，实现了对水封储油过程的模拟。但该试验装置采用外置水箱设计，难以对内部岩石材料及储油洞室模型进行真三轴梯度应力加载，无法模拟现场储油洞室的水-力耦合赋存环境，且储油洞室的数量及布置形式单一，没有考虑在现场实际应用更为广泛的联通油库洞室群模型的构建模拟，试验模拟过程中的数据参量难以有效地反演指导现场复杂情况下的水封油库建设。
6、申请号为202021507478的中国专利提供了一种地下储库模拟测试设备，该装置包括由围岩、地下洞室、反力墙的组成的储库空间模型
7、申请号为201911322585.8的中国专利提供了一种地下水封油库实验用的模拟装置，该装置包括固定在外水箱内部底面的储油室，其上依次布置有利用浮力升高或降低的升降机构和固定吊板，吊板的下表面设置有阻碍波纹产生的防波机构，升降机构上设置有用来调节防波机构与油液液面接触的调节机构，适用于不同油品的地下水封存储试验。但该模拟装置主要针对储油室壁油液高度位置进行调节处理，重点在于对油库水封过程及原理的模拟，仅储油量、水幕压力、地下水位等可变参量，难以在围岩地质性态、洞室布置形式、动态施工工序、水幕渗流条件、应力渗流耦合场状态等地下储库全生命周期中的复杂工况条件中展开模拟，且模型装置均内置于水箱中，限制了监测设备的类型及布置形式，面临着多物理量信息数据采集困难的问题。
8、申请号为201510746904.3的中国专利提供了一种适用于三轴压力室的裂隙剪切-渗流耦合试验系统及试验方法，该系统包括裂隙剪切装置、岩石常规三轴压缩装置、渗透压力伺服装置、流量测量装置以及数据处理采集装置，裂隙试样贴合着上、下置裂隙剪切装置由封水箍固定在压力活塞和底座之间，整体系统可完成裂隙岩石在不同应力加载条件下的剪切-渗流耦合试验。但该试验系统仅能支持在标准试件这种小尺度状态下的复杂荷载渗流试验，探究地下水封油库、深地资源开发等涉及裂隙岩体应力-渗流多场耦合问题，难以开展孔裂隙注浆、储洞巷道掘进等大尺度多场耦合工况条件模拟，且限于压力室尺寸，难以设置类水幕形式的渗流条件，改变岩体的初始渗流状态，适应性较差。
9、综上，目前的用于模型试验的水封油库模拟系统设计不合理，不仅影响模型内部水油渗流路径的可视化观测，难以构建复杂可变的应力渗流多场耦合条件；而且难以实现复杂自然地质及施工工况环境下地下储库全生命周期洞室围岩的应力渗流多场耦合水封模拟。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种岩洞地下储库全生命周期围岩应力渗流耦合场水封模拟实验平台系统的新技术方案。
2、根据本专利技术的一个方面，提供了一种岩洞地下储库围岩应力渗流耦合场水封模拟实验平台系统，包括：
3、反力密封台架单元，所述反力密封台架单元由榀式反力前梁、榀式反力后梁、榀式反力侧梁、榀式反力顶梁、榀式反力底梁拼接形成自反力结构；其中，榀式反力前梁和榀式反力后梁在开挖洞口处镂空，并根据储油巷道形态设置仿形开挖框架；所述仿形开挖框架内侧和外侧分别布置有亚克力玻璃板，所述亚克力玻璃板形成可视化窗口；榀式反力后梁设置有用于连通储油洞室的连通管，透明的所述连通管与仿形开挖框架外侧的亚克力玻璃板一体成型，部分所述连通管位于反力密封台架单元的外侧；
4、应力加载单元，所述应力加载单元包括液压泵站、液压控制模块、液压油缸和油路管路；多个所述液压油缸分别嵌设于所述反力密封台架单元的内部，所述液压泵站设置有多个液压泵，所述液压泵与对应的液压油缸之间通过油路管路连接，所述液压泵和液压油缸分别与液压控制模块电连接；
5、注采油模拟控制单元，所述注采油模拟控制单元包括储油洞室，所述储油洞室固定于所述反力密封台架单元中，注采油模拟控制单元用于实现储油洞室中储油的吸入和排出工作，模拟现实工况中储油洞室群的注采油工况；
6、注水模拟控制单元，所述注水模拟控制单元包括水幕巷道模拟加水模块以及自然地下水位模拟加水模块，所述水幕巷道模拟加水模块用于向储油洞室附近的水幕巷道中加水，以使得通过水幕巷道向所述储油洞室的外侧模拟水幕注水渗流压力；所述自然地下水位模拟加水模块设置于所述储油洞室的顶部，所述自然地下水位模拟加水模块包括纵横交错的多条pvc水管，每条所述 pvc水管上设置有多个渗水孔，所述自然地下水位模拟加水模块用以模拟通过所述渗水孔向所述储油洞室施加自然地下水位的渗水压力；
7、注浆模拟控制单元，所述注浆模拟控制单元用以通过泵送充填注浆的手段对透水性较强的水幕钻孔及预制的裂隙破碎带进行封堵，以改变储油洞室周围围岩的渗透性。
8、可选地，沿仿形开挖框架的环向布设了多道间肋，亚克力玻璃板与仿形开挖框架之间通过环形密封垫圈密封连接。
9、可选地，所述液压泵站与液压控制模块共用安装在同一个控制柜中。
10、可选地，岩洞地下储库围岩应力渗流耦合场水封模拟实验平台系统还包括加载板和导向框，所述反力密封台架单元的内侧设置有多个加载板，相邻的加载板之间连接有所述导向框。
11、可选地，所述注采油模拟控制单元包括储油洞室群模块、注采油模块及信息采集与控制模块，其中，所述注采油模块与所述储油洞室群模块连接，用于实现所述储油洞室群的注油工作和采油工作，所述信息采集与控制模块与所述注采油模块电连接，用于实现对注采油模块的控制。
12、可选地，储油洞室群模块包括储油洞室、进油竖井、出油竖井和泵坑；
13、两个所述储油洞室的前本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种岩洞地下储库围岩应力渗流耦合场水封模拟实验平台系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的岩洞地下储库围岩应力渗流耦合场水封模拟实验平台系统，其特征在于，沿仿形开挖框架的环向布设了多道间肋，亚克力玻璃板与仿形开挖框架之间通过环形密封垫圈密封连接。
3.根据权利要求1所述的岩洞地下储库围岩应力渗流耦合场水封模拟实验平台系统，其特征在于，所述液压泵站与液压控制模块共用安装在同一个控制柜中。
4.根据权利要求1所述的岩洞地下储库围岩应力渗流耦合场水封模拟实验平台系统，其特征在于，还包括加载板和导向框，所述反力密封台架单元的内侧设置有多个加载板，相邻的加载板之间连接有所述导向框。
5.根据权利要求1所述的岩洞地下储库围岩应力渗流耦合场水封模拟实验平台系统，其特征在于，所述注采油模拟控制单元包括储油洞室群模块、注采油模块及信息采集与控制模块，其中，所述注采油模块与所述储油洞室群模块连接，用于实现所述储油洞室群的注油工作和采油工作，所述信息采集与控制模块与所述注采油模块电连接，用于实现对注采油模块的控制。
6.根据权利
7.根据权利要求6所述的岩洞地下储库围岩应力渗流耦合场水封模拟实验平台系统，其特征在于，所述注采油模块包括油箱、油泵、两位三通阀和油路管路，所述油箱中设置有所述油泵，所述油泵通过第一管路和第二管路分别与所述进油竖井以及所述出油竖井连接，所述两位三通阀设置于所述第一管路以及所述第二管路上设置，通过两位三通阀调整油泵的输油路径以完成向储油洞室内的注采油过程。
8.根据权利要求1所述的岩洞地下储库围岩应力渗流耦合场水封模拟实验平台系统，其特征在于，所述水幕巷道模拟加水模块包括水幕巷道、水幕巷道连接钻孔、高压注水连接管路、流量传感器、压力传感器、高压水泵、水箱和控制柜，两个水幕巷道采用预埋抽条的方式纵向并列布置于储油洞室的斜上部，沿水幕巷道的纵深方向设置多排预埋细花管以构成水幕巷道连通钻孔，通过水幕巷道连通钻孔形成覆盖并包围于储油洞室的环形水幕；所述水幕巷道与高压注水连接管路接头相连，所述高压注水连接管路上依次设置流量传感器及压力传感器并与高压水泵，所述高压水泵设置于所述水箱，所述流量传感器、压力传感器、高压水泵分别与所述控制柜电连接。
9.根据权利要求1所述的岩洞地下储库围岩应力渗流耦合场水封模拟实验平台系统，其特征在于，所述注浆模拟控制单元包括注浆泵、注浆管路、预埋细花管、流量传感器、压力传感器、开关阀门和数据感知与控制操作柜；
10.根据权利要求1所述的岩洞地下储库围岩应力渗流耦合场水封模拟实验平台系统，其特征在于，还包括隧洞开挖单元；
...【技术特征摘要】
1.一种岩洞地下储库围岩应力渗流耦合场水封模拟实验平台系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的岩洞地下储库围岩应力渗流耦合场水封模拟实验平台系统，其特征在于，沿仿形开挖框架的环向布设了多道间肋，亚克力玻璃板与仿形开挖框架之间通过环形密封垫圈密封连接。
3.根据权利要求1所述的岩洞地下储库围岩应力渗流耦合场水封模拟实验平台系统，其特征在于，所述液压泵站与液压控制模块共用安装在同一个控制柜中。
4.根据权利要求1所述的岩洞地下储库围岩应力渗流耦合场水封模拟实验平台系统，其特征在于，还包括加载板和导向框，所述反力密封台架单元的内侧设置有多个加载板，相邻的加载板之间连接有所述导向框。
5.根据权利要求1所述的岩洞地下储库围岩应力渗流耦合场水封模拟实验平台系统，其特征在于，所述注采油模拟控制单元包括储油洞室群模块、注采油模块及信息采集与控制模块，其中，所述注采油模块与所述储油洞室群模块连接，用于实现所述储油洞室群的注油工作和采油工作，所述信息采集与控制模块与所述注采油模块电连接，用于实现对注采油模块的控制。
6.根据权利要求5所述的岩洞地下储库围岩应力渗流耦合场水封模拟实验平台系统，其特征在于，储油洞室群模块包括储油洞室、进油竖井、出油竖井和泵坑；
7.根据权利要求6所述的岩洞地下储库围岩应力渗流耦合场水封模拟实验平台系统，...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈茂丁，韩桂武，张冰，李梦天，郭书太，崔少东，高剑锋，徐俊科，陈雪见，徐大宝，李印，梁久正，孟建，赵鑫，李犇，刘恒林，刘宏宇，
申请(专利权)人：中国石油管道局工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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