[发明专利]一种模拟地下水封油库储油原理的试验装置及方法

权利要求书

1.一种模拟地下洞库水封作用的试验装置，其特征在于，包括水箱、透明岩石材料、水幕巷道、水幕孔、储油洞室、进油口、出油口以及抽水口；所述的水箱包围整个透明岩石材料制作的地下围岩环境模型，所述的地下围岩环境模型内部由上到下依次布置水幕巷道以及与所述的水幕巷道相连的倾斜水幕孔，在所述的倾斜水幕孔形成的水幕下方设有储油洞室，所述的进油口通过管道与储油洞室内部相连，出油口通过管道与储油洞室底部水垫层上部的潜液泵相连，模拟出油过程；所述的抽水口则通过管道与储油洞室底部设置的集水槽内的抽水泵相连以控制底部水垫层的厚度。

2.如权利要求1所述的模拟地下洞库水封作用的试验装置，其特征在于，所述的水箱为透明材料制成，将整个地下围岩环境模型放入水箱中模拟地下水位，通过调节水箱内的水深调节整个洞室周围的地下水位；且在所述的水箱上标有刻度，用来记录试验时地下水位的变化。

3.如权利要求1所述的模拟地下洞库水封作用的试验装置，其特征在于，所述的水幕巷道的轴线与储油洞室的轴线相平行，沿着水幕巷道的轴向方向水幕孔倾斜布置在水幕巷道两侧，水幕巷道上布置有水压加载装置，用来改变水幕系统的供水压力，使得水幕系统的水能最大程度补给至洞库周围透明岩石材料。

4.如权利要求1所述的模拟地下洞库水封作用的试验装置，其特征在于，所述的储油洞室截面形状为圆拱形，洞室上标有刻度，用于观察水垫层和油层的厚度变化情况。

5.如权利要求1所述的模拟地下洞库水封作用的试验装置，其特征在于，所述试验装置能模拟地下油库所处的地下水环境以及周围岩体裂隙环境。

6.如权利要求1所述的模拟地下洞库水封作用的试验装置，其特征在于，所述试验装置能用来模拟地下油库的水封原理，用来进行小型水封油库模型试验。

7.如权利要求1所述的模拟地下洞库水封作用的试验装置，其特征在于，所述试验装置通过控制变量试验模拟水封油库的储油量和地下水位的关系以及储油量和水幕孔压力的关系。

8.如权利要求1所述的模拟地下洞库水封作用的试验装置，其特征在于，通过水箱上的刻度以及储油洞库上的刻度可以记录不同时间不同条件下的地下水位以及油面的高度。

9.如权利要求1所述的模拟地下洞库水封作用的试验装置，其特征在于，所述的整个模拟试验装置采用透明岩石材料制成，方便观察油液渗出以及地下水渗入的现象。

10.采用如权利要求1-9任一项所述试验装置模拟储油量与水幕孔压力之间的关系的试验方法，其特征在于，如下：

通过向水箱内加水，调节地下水位高度，然后通过水幕巷道内的水力加压机向倾斜水幕孔施加水压力，待整个透明岩石材料制成的岩石裂隙充水饱和后，从进油口通过不透油管道向直墙圆拱形洞室内注油，通过洞室底部集水井中的排水泵进行抽排水，以控制底部水垫层的厚度，保证油液的储油量，最后通过微调水箱高度和水幕孔压力防止渗油，即整个地下油库的水封过程模拟完毕。