[发明专利]盐穴储气库的气液界面深度的测量方法及装置

说明书

本发明公开了盐穴储气库的气液界面深度的测量方法及装置。其中，该方法包括：将通信浮标设置在盐穴储气库的气液界面上；将上部通信装置和下部通信装置设置在造腔管柱上，且上部通信装置位于下部通信装置的上方；获得上部通信装置距离地表的距离H_上、上部通信装置距离下部通信装置的距离D_上下、上部通信装置距离通信浮标的距离D_上、下部通信装置距离通信浮标的距离D_下；通过公式计算得到气液界面的深度H，由于避免了对电阻式油水界面检测仪的使用，不仅能够实现对气液界面深度的实时连续监测，而且还能对气液界面的深度进行大范围监测。

技术领域

本发明涉及盐穴储气库建造技术领域，尤其涉及一种盐穴储气库的气液界面深度的测量方法及装置。

背景技术

盐穴储气库采用淡水溶解地下盐矿的方式建造，其主要建造过程为：通过钻井连通地下盐矿与地面，在钻井中下入生产套管、中间管、中心管等造腔管柱；将柴油、天然气或氮气等阻溶剂从中间管外侧的环隙中注入地下，在盐穴顶部形成油垫层或气垫层，从而抑制盐穴快速向上溶解；把淡水或非饱和卤水注入井下，由盐矿溶解形成的高浓度卤水返至地面。在盐矿溶解过程中，地下盐穴的体积不断扩大，期间采用一系列技术参数控制阻溶剂垫层及管柱下入深度，最终获得形状较为理想的储库腔体。投入运行的储气库，通常为高度大于100米、最大直径约80米的梨形，位于地下数百米到两千余米。其中的阻溶剂垫层深度的检测，对于盐穴建造工程至关重要。但是由于造腔管柱的尺寸很小，常规的地面检测仪器无法安放在地下盐穴中探测，例如：我国金坛盐穴储气库造腔施工及注气排卤施工，所采用的中心管的外直径仅为114.30毫米，所采用的中间管的外直径仅为177.80毫米。

在与气垫相关的储库建造过程中，采用天然气或氮气等气体作为阻止盐穴向上发展的阻溶剂，气液界面深度的有效监测是施工过程中的关键。目前，针对气液界面深度的监测，主要存在3方面的问题：

1)界面实时连续监测问题：气体的体积对温度和压力的变化非常敏感，当工艺参数调整时，气液界面的波动较大。传统的油垫阻溶造腔的电阻式油水界面检测仪，仅能实现间歇性、非连续的深度监测。

2)界面大范围监测问题：气液界面的上下调整范围大，传统的油水界面检测仪，仅能开展15米左右深度范围的界面探测，难以实现数十米甚至上百米调整范围的气液界面监测。

3)界面探测的时间滞后问题：我国盐穴储气库气垫阻溶修复施工，部分工程采用光纤式气液界面仪检测界面深度，其基本原理是通过检测气液界面附近的温度变化来确定界面深度。由于热传导需要较长时间，因此，存在时间滞后的问题，难以满足精细化建造工艺的需求。

发明内容

本发明通过提供一种盐穴储气库的气液界面深度的测量方法及装置，解决了现有技术中无法对气液界面的深度进行及时连续的大范围监测的技术问题。

本发明提供了一种盐穴储气库的气液界面深度的测量方法，包括：

将通信浮标设置在盐穴储气库的气液界面上；

将上部通信装置和下部通信装置设置在造腔管柱上，且所述上部通信装置位于所述下部通信装置的上方；

获得所述上部通信装置距离地表的距离H_上、所述上部通信装置距离所述下部通信装置的距离D_上下、所述上部通信装置距离所述通信浮标的距离D_上、所述下部通信装置距离所述通信浮标的距离D_下；

通过公式计算得到气液界面的深度H。

进一步地，所述将通信浮标设置在盐穴储气库的气液界面上，具体包括：

将所述通信浮标放入所述造腔管柱中，由水流携带到地下盐穴中；

所述通信浮标基于自身的浮力漂浮在所述盐穴储气库的气液界面上。