用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统和方法与流程

本发明涉及盐穴储气库造腔技术领域，具体而言，涉及一种用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统和方法。

背景技术：

盐穴储气库造腔是指在一定的控制条件下，把淡水或不饱和卤水注入地下盐层中，通过溶解盐岩并排出卤水，从而在地下形成特定形态的储存空间。在腔体构建过程中，需要从井筒中的造腔内管向地下盐层中注入淡水，在经过充分溶解岩盐后，再将含盐的卤水通过造腔内管和造腔外管之间的环空连续排出至地面，从而实现在地下盐层中形成一定体积的空间。为了保证该空间具有一个稳定的形状，就需要在造腔外管与生产套管及井壁的环空内注入作为保护层材料的柴油并且到达指定位置，以有效控制淡水溶解岩盐的范围，以构建出稳定的腔体形态。

腔体建造过程中，柴油与卤水的界面位置直接影响到腔体形状的形成，因此准确检测柴油与卤水的界面位置对盐穴储气库造腔工程具有重要意义。目前，柴油与卤水的界面检测通常采用以下几种方法实现：

(1)计算法：计算造腔外管与套管之间的环空体积和造腔外管与裸眼井段之间的环空体积，进而可计算出到达预定深度形成油水界面的注油量。但是，由于钻头在盐层钻进形成的孔径大于钻头直径，会导致裸眼井段半径的计算误差。另外，注入柴油前，裸眼井段一般长期浸泡在饱和盐水中以保护裸眼井段。柴油注入之后，裸眼井段中的饱和盐水继续(缓慢地)溶解井壁盐层并向下析出盐晶。但这一长期的溶解、析出过程，必然导致裸眼井段直径的扩大。由于上述原因，通过计算法只能确定油水界面的大致位置，难以对其进行精确定位。

(2)压力表监测法：在往井下注柴油的过程中，随着柴油向井下运移深度的增加，注油压力也随之增加，通过观察注油压力表的压力，即可大致确定油水界面位置。但是由于压力表读值误差大约为3﹪左右，因此该方法确定的油水界面位置最大误差可达50米，难以实现对油水界面的精确定位。

(3)电测法：主要存在以下缺陷：

成本高；每次检测需要拆卸井口部件，施工周期长；无法实现对一片区域内的多井集控测试；无法根据需要随时监测油水界面；由于钻头形成的裸眼井段直径与中间 管直径相差不大(约40mm左右)，两者环空半径内的油水层很薄，电测法无法分辨二者的区别，因而无法准确确定油水界面的位置。

针对相关技术中在盐穴储气库造腔中油水界面位置的检测准确性较差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统和方法，以解决在盐穴储气库造腔中油水界面位置的检测准确性较差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统。

根据本发明的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统包括：传感装置，用于在盐穴储气库腔体内填充的卤水中生成第一电信号和第二电信号，其中，第一电信号为在第一预设电压驱动下产生的电信号，第二电信号为在第二预设电压驱动下产生的电信号；以及检测设备，用于分别检测第一电信号和第二电信号，以分别获取第一检测结果和第二检测结果，其中，第一检测结果和第二检测结果用于确定卤水和柴油的界面位置。

进一步地，传感装置包括：底板；金属触点，设置于底板的表面；二极管，设置于底板内部，二极管的一端连接于金属触点，用于防止金属触点发生电解反应腐蚀；以及恒源电路，设置于底板内部，恒源电路的一端连接于二极管的另一端，恒源电路的另一端连接于检测设备，恒源电路用于产生恒定大小的电信号。

进一步地，该系统还包括：数据处理装置，与检测设备相连接，用于根据第一检测结果和第二检测结果确定卤水和柴油的界面位置。

进一步地，恒源电路为恒流源电路，恒流源电路为产生恒定大小的电流信号的电路，第一检测结果包括第一电流检测值，第二检测结果包括第二电流检测值，数据处理装置还用于判断第一电流检测值和第二电流检测值之间的差值是否在预设范围内，其中，如果判断出第一电流检测值和第二电流检测值之间的差值在预设电流值范围内，则根据第一电流检测值和第二电流检测值确定卤水和柴油的界面位置，如果判断出第一电流检测值和第二电流检测值之间的差值未在预设电流值范围内，则间隔预设时间重新检测第一电信号和第二电信号。

进一步地，金属触点包括多个金属触点，多个金属触点中每个金属触点均连接一个二极管，恒源电路包括多个恒源电路，多个恒源电路中每个恒源电路的一端均连接 一个二极管，多个恒源电路中每个恒源电路的另一端并联于并连线路，该系统还包括：电缆，电缆的一端连接于检测设备；以及电缆连接件，设置于底板的表面，电缆连接件的一端与并连线路相连接，电缆连接件的另一端与电缆的另一端相连接。

进一步地，多个金属触点纵向等间距设置于底板的表面。

进一步地，数据处理装置用于根据第一检测结果和第二检测结果确定多个金属触点中处于卤水中的金属触点的个数，以及根据处于卤水中的金属触点的个数确定卤水和柴油的界面位置。

进一步地，检测设备包括：第一电源，与传感装置相连接，用于产生第一预设电压；第二电源，与传感装置相连接，用于产生第二预设电压；以及电流表，与传感装置相连接，用于分别检测第一电信号和第二电信号。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种用于盐穴储气库造腔的油水界面检测方法。

根据本发明的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测方法包括：分别检测第一电信号和第二电信号，以分别获取第一检测结果和第二检测结果，其中，第一电信号为传感装置在盐穴储气库腔体内填充的卤水中受第一预设电压驱动产生的电信号，第二电信号为传感装置在盐穴储气库腔体内填充的卤水的作用下受第二预设电压驱动产生的电信号；以及根据第一检测结果和第二检测结果确定卤水和柴油的界面位置。

进一步地，第一检测结果包括第一电流检测值，第二检测结果包括第二电流检测值，根据第一检测结果和第二检测结果确定卤水和柴油的界面位置包括：判断第一电流检测值和第二电流检测值之间的差值是否在预设电流值范围内；如果判断出第一电流检测值和第二电流检测值之间的差值在预设电流值范围内，则根据第一电流检测值和第二电流检测值确定卤水和柴油的界面位置；以及如果判断出第一电流检测值和第二电流检测值之间的差值未在预设电流值范围内，则间隔预设时间重新检测第一电信号和第二电信号。

通过本发明，采用包括如下设备的系统：传感装置，用于在盐穴储气库腔体内填充的卤水中生成第一电信号和第二电信号，其中，第一电信号为在第一预设电压驱动下产生的电信号，第二电信号为在第二预设电压驱动下产生的电信号；以及检测设备，用于分别检测第一电信号和第二电信号，以分别获取第一检测结果和第二检测结果，其中，第一检测结果和第二检测结果用于确定卤水和柴油的界面位置，解决了在盐穴储气库造腔中油水界面位置的检测准确性较差的问题，进而通过检测设备获取第一检测结果和第二检测结果，其中，根据第一检测结果和第二检测结果确定卤水和柴油的界面位置，达到了提高油水界面位置的检测的准确性的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明第一实施例的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统的示意图；

图2是根据本发明第一实施例的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统的油水界面检测的示意图；

图3是根据本发明第一实施例的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统的传感装置的示意图；

图4是根据本发明第一实施例的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统的传感装置的电路原理图；

图5是根据本发明第一实施例的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统的检测设备的电路原理图；

图6是根据本发明第二实施例的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统的示意图；以及

图7是根据本发明实施例的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测方法的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步 骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面根据本发明实施例，提供了一种用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统。

图1是根据本发明第一实施例的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统的示意图。如图1所示，该系统包括：传感装置10和检测设备20。

传感装置10，用于在盐穴储气库腔体内填充的卤水中生成第一电信号和第二电信号，其中，第一电信号为在第一预设电压驱动下产生的电信号，第二电信号为在第二预设电压驱动下产生的电信号。

检测设备20，用于分别检测第一电信号和第二电信号，以分别获取第一检测结果和第二检测结果，其中，第一检测结果和第二检测结果用于确定卤水和柴油的界面位置。

上述传感装置10在第一预设电压和第二预设电压下分别产生两个电信号，检测设备20用于分别检测上述两个电信号，以获取第一检测结果和第二检测结果，根据第一检测结果和第二检测结果可以确定卤水和柴油的界面位置。考虑到油水界面检测系统在运行的过程中，由于传感设备在井下存在盐膜污染，或者损坏漏电等可能的故障，因此，传感装置10单次生成的电信号很可能存在较大的误差，比如，可能是在传感装置10发生盐膜污染时生成的电信号，基于这样的检测结果获取的卤水和柴油的界面位置是不准确的。因此，根据本发明实施例的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统通过传感装置10在双电压下生成两个电信号，通过两个电信号对应的检测结果来确定卤水和柴油的界面位置。

例如，通过第一检测结果和第二检测结果来确定卤水和柴油的界面位置可以通过如下的方式实现：判断第一检测结果和第二检测结果之差是否小于预设值，如果小于该预设值，则说明第一检测结果和第二检测结果的误差较小，可认为上述检测结果是准确的，因此，可以利用上述的检测结果(或者其中一个检测结果)来确定卤水和柴油的界面位置。

需要说明的是，可以控制第一电信号在第一时刻生成，控制第二电信号在第二时刻生成，第一时刻和第二时刻间隔预设时间段。

在一个可选的实施例中，传感装置10包括：底板；金属触点，设置于底板的表面；二极管，设置于底板内部，二极管的一端连接于金属触点，用于防止金属触点发生电解反应腐蚀；以及恒源电路，设置于底板内部，恒源电路的一端连接于二极管的另一端，恒源电路的另一端连接于检测设备20，恒源电路用于产生恒定大小的电信号。

根据本发明实施例的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统中传感装置10可设置为较长的纵向长度，以实现更大的油水界面检测深度范围。例如，传感装置10长度可为3米。上述的恒源电路可以为恒流源电路，用于产生恒定大小的电流。金属触点可以为不锈钢触点。

在一个可选的实施例中，该系统还包括：数据处理装置，与检测设备20相连接，用于根据第一检测结果和第二检测结果确定卤水和柴油的界面位置。

在一个可选的实施例中，恒源电路为恒流源电路，恒流源电路为产生恒定大小的电流信号的电路，第一检测结果包括第一电流检测值，第二检测结果包括第二电流检测值，数据处理装置还用于判断第一电流检测值和第二电流检测值之间的差值是否在预设范围内，其中，如果判断出第一电流检测值和第二电流检测值之间的差值在预设电流值范围内，则根据第一电流检测值和第二电流检测值确定卤水和柴油的界面位置，如果判断出第一电流检测值和第二电流检测值之间的差值未在预设电流值范围内，则间隔预设时间重新检测第一电信号和第二电信号。

在上述实施例中，通过判断第一电流检测值和第二电流检测值之间的差值是否在预设范围内，可以获知两次检测是否存在较大的测量误差，如果存在较大的测量误差，则说明井下的传感装置10发生了盐膜污染，或者发生了漏电等故障，因此需要首先排除故障，才能获取准确的卤水和柴油的界面位置。如果第一电流检测值和第二电流检测值之间的误差较小(在预设范围内)，则说明当前的检测状况是准确的，可以按照检测结果计算卤水和柴油的界面位置。

在一个可选的实施例中，金属触点包括多个金属触点，多个金属触点中每个金属触点均连接一个二极管，恒源电路包括多个恒源电路，多个恒源电路中每个恒源电路的一端均连接一个二极管，多个恒源电路中每个恒源电路的另一端并联于并连线路，该系统还包括：电缆，电缆的一端连接于检测设备20；以及电缆连接件，设置于底板的表面，电缆连接件的一端与并连线路相连接，电缆连接件的另一端与电缆的另一端相连接。

例如，传感装置10具有10个不锈钢触点，即10个检测点，每两个不锈钢触点相距30厘米。由于卤水对传感装置10的盐膜污染对油水界面检测所造成的影响与传感装置10具有的检测不锈钢触点个数(即检测点个数)成正比。因此，上述结构特点可保证在满足测量精度的前提下，尽可能降低井下卤水对传感装置10的盐膜污染影响。

在一个可选的实施例中，多个金属触点纵向等间距设置于底板的表面。

具体地，传感装置10的底板沿造腔外管外壁设置，传感装置10的底板的纵向与造腔外管外壁平行，传感装置10的底板包括的多个金属触点沿底板的纵向排列，并等 间距的设置于底板的表面。

在上述实施例中，数据处理装置用于根据第一检测结果和第二检测结果确定多个金属触点中处于卤水中的金属触点的个数，以及根据处于卤水中的金属触点的个数确定卤水和柴油的界面位置。

例如，传感装置10中恒流源电路的电流大小为5mA，传感装置10设置于井下的预设深度位置处，检测设备20显示的电流值与位于卤水中的金属触点的个数的关系为：检测设备20显示的电流值等于5mA与位于卤水中的金属触点的个数的乘积，因此根据第一检测结果(第一电流检测值)和第二检测结果(第二电流检测值)可以确定处于卤水中的金属触点的个数。之后，由于传感装置10在井下的深度已知，因此再根据处于卤水中的金属触点的个数便可以确定卤水和柴油的界面位置。

在一个可选的实施例中，检测设备20包括：第一电源，与传感装置10相连接，用于产生第一预设电压；第二电源，与传感装置10相连接，用于产生第二预设电压；以及电流表，与传感装置10相连接，用于分别检测第一电信号和第二电信号。

需要说明的是，检测设备20还包括为电流表供能的第三电源。另外，检测设备20还可以包括一个电压表，用于检测第一电源和第二电源的输出电压，以及一个为电压表供能的第四电源。根据本发明实施例的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统由于检测设备20采用电流表、电压表分别显示两次测量电流和测量电压，测量精度高，可精确测量井下油水界面。

检测设备20中可设置驱动传感装置10工作的电源，根据本发明实施例的检测设备20中可设置两个驱动传感装置10工作的电源，用于产生第一预设电压和第二预设电压。检测设备20中的电流表用于检测传感装置10生成的电信号。

第一电源、第二电源可均使用9V积层电池，测量电路耗电量小，适应我国盐穴储气库造腔工作现场目前无交流电源的工作环境。另外，该系统可包括为上述电流表供电的第三电源，检测第一电源和第二电源的输出电压的电压表，以及为该电压表供电的第四电源。第三电源和第四电源也均可使用9V积层电池。

在一个可选的实施例中，传感装置10为传感器(可以为多个)，由树脂基绝缘材料制造，长3米，长半圆柱形，固定安装在造腔外管外侧。每支传感器内部有10个恒流值均为5毫安、一端并联的恒流源电路。所有恒流源电路另一端则分别连接一只保护二极管的负端，所有保护二极管的正端则分别连接安装在传感器上、相互之间等间距为30厘米的圆形不锈钢触点的底部。保护二极管保护传感器的不锈钢触点免于电解反应腐蚀。不锈钢触点为圆片形，直径10毫米，镶嵌在由树脂基绝缘材料制成的传感器的表面上，可与被测介质柴油或卤水直接接触。传感器的一端有一个电缆连接密封 装置。电缆连接密封装置用于传感器与单芯铠装电缆之间的密封连接。传感器厚度小于20毫米，可顺利下入中间管和套管之间20毫米的环空内。树脂基传感器的密封耐压大于25MPa。传感器检测井下工作深度大于2500米。传感器安装下井过程中，根据造腔工程设计要求，将传感器安装下井到预定造腔高度位置。传感器安装下井后，传感器上不锈钢触点与裸眼井段之间为被测介质。被测介质类型取决于柴油注入深度，或为绝缘体的柴油，或为导体的卤水。

在一个可选的实施例中，检测设备20由数字电流表(同上述电流表)、数字电压表、测量按钮开关，测量电压选择开关、保险丝、数字电流表的工作电源、数字电压表的工作电源、第一测量电源(同上述第一电源)和第二测量电源(同上述第二电源)构成。数字电流表量程为200mA。数字电压表量程为20V。保险丝为200mA。数字电流表的工作电源、数字电压表的工作电源、第一测量电源和第二测量电源均使用9V积层电池。数字电流表的工作电源、数字电压表的工作电源的负端分别连接到数字电流表、数字电压表的负端。第一测量电源、第二测量电源串联连接，由测量电压选择开关选择输出-9V低压测量电压或-18V高压测量电压，经测量按钮开关、保险丝、数字电流表连接到大地。大地为测量回路通道的一部分。-9V测量电压或-18V测量电压的负端接单芯铠装电缆芯线。单芯铠装电缆芯线与传感器相连。数字电压表显示测量电压选择开关选择9V或18V时的测量电压，以监控第一测量电源和第二测量电源是否处于正常工作状态。数字电流表显示测量电流，在油水界面检测时应用数字电流表显示的测量电流计算油水界面。测量按钮开关有三对常开触点，一对用于接通数字电流表的工作电源，一对用于接通数字电压表的工作电源，一对用于将测量电压选择开关选择的-9V低压测量电压或-18V高压测量电压接入油水界面测量回路，实现井下油水界面的测量。测量按钮开关具有同时接通位于地面的检测设备20的工作电源和位于井下的传感装置10的电源的功能。另外，可以通过人工按下按钮来启动检测系统工作，松开按钮来控制检测系统断电以停止工作，上述方式使得每次油水界面检测仅需数秒即可完成。按钮开关工作方式不仅可以避免采用普通开关时由于未及时关机导致的数字电流表的工作电源或者数字电压表的工作电源的电能迅速耗尽，更可避免采用普通开关由于未及时关机导致井下高温环境中的传感装置10长时间处于导电检测工作状态，使得传感装置10内电子器件产生的热量积累升温导致传感装置10损坏。

需要说明的是，由于传感装置10安装下井过程中，传感装置10始终处于卤水中，因此传感装置10有可能存在损坏漏电或单芯铠装电缆芯线与传感装置10之间密封连接存在漏电的现象，两种形式的漏电故障会随着传感装置10下井深度的增加而加重，必须及时发现排除，以免导致检测系统下井安装失败。传感装置10的上述两种形式的漏电故障的存在与否，可在100米卤水深度范围通过应用检测设备20进行检测发现。可以选择第一预设电压，并接通检测回路，进行检测；再使用第二预设电压，并接通 检测回路，进行检测。假设两次测量电流分别为Ic1和Ic2。如果不存在上述两种形式的漏电故障，两次测量电流Ic1＝Ic2。如果存在上述两种形式的漏电故障，两次测量电流Ic2＞Ic1。传感装置10下井过程中，如果出现Ic2＞Ic1，则需从井下提出传感装置10，更换传感装置10或重新进行单芯铠装电缆芯线与传感装置10之间密封连接，以消除漏电。由于使用第一预设电压和第二预设电压检测，因此可以及时发现并排除漏电故障，从而保证了系统安全安装下井。

例如，传感装置10中包括10个恒流电压源，并且每个恒流电压源的电流值为5mA，如果Ic1＝Ic2＝5mA×10＝50mA，则说明不存在上述两种形式的漏电故障；如果Ic2＞Ic1＞50mA，则说明存在上述两种形式中的漏电故障。

需要说明的是，传感装置10安装下井到预定深度后，需注入柴油到传感装置10上确定的深度位置。在注油过程中，当所注柴油将达到预定的深度位置时，使用该发明实施例的检测系统进行检测。例如，传感装置10中包括10个恒流电压源，并且每个恒流电压源的电流值为5mA，则开始检测时测量电流为50mA。在柴油注入的过程中，如果测量电流突然变小，则应控制降低注油速度，当油水界面到达预定的深度位置，测量电流显示为5mA×n(n为油水界面要求处于卤水中的不锈钢触点数，n为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或者10)时，应控制停止注油。另外，在日常油水界面检测时，如果要求达到的测量电流为5mA×n(n为要求处于卤水中的不锈钢触点数)，则若测量电流小于5mA×n，说明油水界面偏低，应控制向从井中放油，直至测量电流为5mA×n；若测量电流大于5mA×n，说明油水界面偏高，应控制在井口注油，直至测量电流为5mA×n。

另外，当传感装置10长期处于卤水中浸泡后重新开始使用时，由于传感装置10长期处于卤水中浸泡，其表面被覆盖了一层盐膜，在所有不锈钢触点与造腔外管之间形成导电通道，即在不锈钢触点与大地之间形成导电通道。当传感装置10表面被柴油覆盖时，检测电流不等于零，因而可能误判油水界面在传感装置10的表面上或将传感装置10表面的低处的油水界面误判为高处的油水界面。为了判明传感装置10上是否存在盐膜污染，可使用第一预设电压和第二预设电压分别进行检测。当两种情况下的检测电流相同，说明传感装置10上不存在盐膜污染，并且两次的检测电流均为有效测量值。当两种情况下的检测电流不等，说明传感装置10上存在盐膜污染。在此情况下，如果两种情况下的检测电流的差值小于一个恒流源电路的恒定电流值，说明盐膜污染不影响测量精度，由测量电流除恒定电流值再取整数，可计算出传感装置10表面为卤水覆盖的不锈钢触点个数，进而计算出油水界面的在传感装置10上的深度位置。当两种情况下的检测电流的差值大于一个恒流源电路的恒定电流值，则说明盐膜污染已经影响到正常测量，因此不能根据上述的检测电流值确定油水界面在传感装置10上的深度位置。在该情况下，由于柴油的去污特性，传感装置10上处于柴油浸泡中的盐膜， 一段时间后会被柴油逐渐溶解、沉淀而消失。一旦检测发现两种情况下的检测电流的差值小于一个恒流源电路的恒定电流值，即可恢复正常的油水界面检测功能。

根据本发明实施例的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统利用双电压检测可及时发现传感装置10安装下井过程中存在损坏漏电或单芯铠装电缆芯线L与传感装置10之间密封连接存在漏电等故障，从而可及时采取措施予以排除；利用双电压检测可以识别井下油水界面正常检测状态与污染检测状态，实现井下油水界面的精确测量；采用按钮开关工作方式，不仅可以避免采用普通开关由于未及时关机导致的电流表的工作电源、电压表的工作电源的电能迅速耗尽，更可避免采用普通开关由于未及时关机导致井下高温环境中的传感装置10长时间处于导电检测工作状态，使得传感装置10内电子器件产生的热量积累升温导致传感装置10损坏的问题。

根据该发明实施例的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统，由于包括：传感装置10，用于在盐穴储气库腔体内填充的卤水中生成第一电信号和第二电信号，其中，第一电信号为在第一预设电压驱动下产生的电信号，第二电信号为在第二预设电压驱动下产生的电信号；以及检测设备20，用于分别检测第一电信号和第二电信号，以分别获取第一检测结果和第二检测结果，其中，第一检测结果和第二检测结果用于确定卤水和柴油的界面位置，解决了在盐穴储气库造腔中油水界面位置的检测准确性较差的问题，进而通过检测设备20获取第一检测结果和第二检测结果，其中，根据第一检测结果和第二检测结果确定卤水和柴油的界面位置，达到了提高油水界面位置的检测的准确性的效果。

图2是根据本发明第一实施例的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统的油水界面检测的示意图。如图2所示，该系统包括：地面检测仪和检测传感器。

具体地，盐穴储气库造腔的过程是通过造腔内管连续向盐层注水，溶解盐层，再将含盐的卤水通过造腔内管与造腔外管之间的环空连续排出至地面，达到在盐层中造腔的目的。为了控制盐层中溶解盐层形成的腔体形状，需在造腔外管与井壁的环空内注入柴油到达盐层内的预定深度。该深度下的盐层可溶解，该深度以上的盐层则不会溶解，由此在盐层中形成造腔设计中预定形状的腔体。该实施例中，为了将柴油注入到预定深度位置，在预定深度位置造腔外管外壁上设置有检测传感器，检测传感器与裸眼井段之间为被测介质(被测介质类型取决于柴油注入的深度，或为绝缘体的柴油，或为导体的卤水)。在地面设置有地面检测仪，通过单芯铠装电缆与检测传感器相连接，用于接收检测传感器生成的电信号，进而检测注入的柴油的深度，以保证安全造腔。该实施例中检测传感器具有3米长度，具有油水界面检测深度范围较大的特点，可满足盐穴储气库造腔要求在一段井深较大范围的油水界面检测要求。

需要说明的是，图1所示实施例中的传感装置10可以通过该实施例中的检测传感 器来实现，图1所示实施例中的检测设备20可以通过该实施例中的地面检测仪来实现。

图3是根据本发明第一实施例的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统的传感装置的示意图。如图3所示，该传感装置由树脂基复合材料底板及镶嵌固化在其上表面的不锈钢触点构成。传感装置的一端设置有电缆密封连接件，电缆密封连接件用于与铠装电缆相连。传感装置长3米，宽40毫米，厚16毫米。不锈钢触点的直径为10毫米。两个不锈钢触点之间的间距为200毫米。传感装置上共设置有10个不锈钢触点。

图4是根据本发明第一实施例的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统的传感装置的电路原理图。如图4所示，传感装置由树脂基复合材料底板及镶嵌固化在其上表面的10个不锈钢触点构成。传感装置和单芯铠装电缆L通过电缆密封连接件相连。不锈钢触点圆杆部、电缆连接件底座均镶嵌固化在树脂基复合材料底板上；10个保护二极管、10个恒流源电路、传感装置内部总线和所有器件间的连接导线均由和底板同类的树脂基复合材料所填埋覆盖。电路上10个恒流源电路的一端接其对应的保护二极管的负端，另一端均与传感装置内部恒流源电路的并连线相连。保护二极管正端与不锈钢触点相连。内部恒流源电路的并连线与电缆密封连接件相连。当不锈钢触点为柴油所覆盖，无电流从大地流入恒流源电路；当不锈钢触点为卤水所覆盖，电流从大地流入恒流源电路。

图5是根据本发明第一实施例的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统的检测设备的电路原理图。如图5所示，检测设备由数字电流表M1(量程为200mA)、数字电压表M2(量程为20V)、测量按钮开关K1，测量电压选择开关K2、保险丝F1、数字电流表M1的工作电源E1、数字电压表M2的工作电源E2、测量电源E3和测量电源E4构成。其中，数字电流表M1的工作电源E1、数字电压表M2的工作电源E2、测量电源E3和测量电源E4提供的电压均为9V。两个测量端的正端通过造腔外管与大地相连，负端与单芯铠装电缆L芯线相连。

具体地，测量电源E3或者测量电源E4的一端连接单芯铠装电缆L芯线，测量电源E3或者测量电源E4的另一端与测量电压选择开关K2的一端相连接，测量电压选择开关K2的另一端与测量按钮开关K1的一端相连接，测量按钮开关K1的该端还可以连接于数字电流表M1的一端或者数字电压表M2的一端，测量按钮开关K1的另一端连接于数字电流表M1的工作电源E1或者数字电压表M2的工作电源E2，数字电流表M1的另一端连接于大地或者保险丝F1的一端，保险丝F1的另一端连接于测量按钮开关K1。

需要说明的是，图1所示实施例中的第一预设电压可以通过该实施例中的测量电源E3来生成，第二预设电压可以通过该实施例中的测量电源E4(或者测量电源E3和测量电源E4串联)来生成。

图6是根据本发明第二实施例的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统的示意图。如图6所示，该系统由地面检测设备M、单芯铠装电缆L、检测传感器D组成。

具体地，地面检测设备M由数字电流表M1(量程为200mA)、数字电压表M2(量程为20V)、测量按钮开关K1，测量电压选择开关K2、保险丝F1、数字电流表M1的工作电源E1、数字电压表M2的工作电源E2、测量电源E3和测量电源E4构成。其中，数字电流表M1的工作电源E1、数字电压表M2的工作电源E2、测量电源E3和测量电源E4提供的电压均为9V。两个测量端的正端通过造腔外管与大地相连，负端与单芯铠装电缆L芯线相连。检测传感器D由树脂基复合材料底板及镶嵌固化在其上表面的10个不锈钢触点C构成。检测传感器D和单芯铠装电缆L通过电缆密封连接件相连。10个保护二极管d、10个恒流源电路H、恒流源电路H并联线内部总线和所有器件间连接导线均由和底板同类的树脂基复合材料所填埋覆盖。进行油水界面检测时，当不锈钢触点为柴油所覆盖，无电流从大地流入恒流源电路H；当不锈钢触点为卤水所覆盖，电流从大地流入恒流源电路，地面检测设备M可检测计算出井下油水界面深度。

需要说明的是，图1中传感装置10可以通过该实施例中的检测传感器D来实现，检测设备20可以通过该实施例中的地面检测设备M来实现。

下面根据本发明的实施例，提高了一种用于盐穴储气库造腔的油水界面检测方法。

需要说明的是，根据本发明实施例的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统可以用于执行根据本发明实施例的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测方法，根据本发明实施例的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测方法也可以通过根据本发明实施例的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测系统来执行。

图7是根据本发明实施例的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测方法的流程图。如图7所示，该方法包括如下的步骤S102至步骤S104。

步骤S102，分别检测第一电信号和第二电信号，以分别获取第一检测结果和第二检测结果，其中，第一电信号为传感装置在盐穴储气库腔体内填充的卤水中受第一预设电压驱动产生的电信号，第二电信号为传感装置在盐穴储气库腔体内填充的卤水的作用下受第二预设电压驱动产生的电信号。

该步骤可以通过图1所示的传感装置10和检测设备20来实现。

步骤S104，根据第一检测结果和第二检测结果确定卤水和柴油的界面位置。

需要说明的是，该步骤可以通过图1中的可选实施例中的数据处理装置来实现，也可以通过人为计算实现。

在一个可选的实施例中，第一检测结果包括第一电流检测值，第二检测结果包括第二电流检测值，根据第一检测结果和第二检测结果确定卤水和柴油的界面位置包括：判断第一电流检测值和第二电流检测值之间的差值是否在预设电流值范围内；如果判断出第一电流检测值和第二电流检测值之间的差值在预设电流值范围内，则根据第一电流检测值和第二电流检测值确定卤水和柴油的界面位置；以及如果判断出第一电流检测值和第二电流检测值之间的差值未在预设电流值范围内，则间隔预设时间重新检测第一电信号和第二电信号。

根据本发明实施例的用于盐穴储气库造腔的油水界面检测方法，由于包括：分别检测第一电信号和第二电信号，以分别获取第一检测结果和第二检测结果，其中，第一电信号为传感装置在盐穴储气库腔体内填充的卤水中受第一预设电压驱动产生的电信号，第二电信号为传感装置在盐穴储气库腔体内填充的卤水的作用下受第二预设电压驱动产生的电信号；以及根据第一检测结果和第二检测结果确定卤水和柴油的界面位置，解决了在盐穴储气库造腔中油水界面位置的检测准确性较差的问题，进而通过获取第一检测结果和第二检测结果，并根据第一检测结果和第二检测结果确定卤水和柴油的界面位置，达到了提高油水界面位置的检测的准确性的效果。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。