专利名称：地下盐穴储气库密封性测试装置及测试方法
技术领域：
本发明属于油气资源开发领域，具体地，涉及一种地下盐穴储气库密封性测试装置及其实施步骤。
背景技术：
盐穴储气库的密封性是衡量盐穴储气库使用安全的重要指标之一。目前对于盐穴储气库密封性检测方法主要有API规范法、Geostock方法和专利公开号为CN100514018A、发明名称为盐穴储气库密封性试压方法中的方法，通过分析和现场使用发现以上方法主要存在以下缺点 (I)、API方法缺点注气量大、需要特殊的界面测量仪器，评价结果不准确，可靠性较差。(2)、Geostock方法缺点测试时间长，成本高；测试仪器要求高、现场可操作性差。(3)、专利公开号为CN100514018A的文献中公开的方法操作过程繁琐、成本高，现场使用时对工人技术水平要求较高。综上所述，以上三种方法在盐穴储气库密封性测试方法都存在可以改进和提高的地方，才能更好满足实际生产需要。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种地下盐穴储气库密封性测试装置及测试方法，以解决盐穴储气库密封性测试中存在的难题。本发明的技术方案如下一种地下盐穴储气库密封性测试装置，包括容器、支架、软管，容器底部设有外凸接口 ；其特征在于容器上设有刻度线，凸出接口通过软管与地下盐穴储气库的第一控制阀连接，检测盐穴和注采管柱的密封性。优选地，容器位于支架托盘上，容器底部凸出接口通过托盘上的贯穿圆孔；凸出接口上安装有流量控制阀。优选地，容器为透明材料制作的圆筒，高度为2m、外直径为25cm、内直径为20cm，测量精度为1cm。优选地，容器上端有一个可开合的顶盖，顶盖上带有通气孔，保持容器内压力与大气压相同。优选地，支架上有托盘，托盘为圆形、金属制成，直径为30cm、厚度为Icm,托盘中心位置处有直径为5cm的贯穿圆孔；托盘高度方向上有栏杆，栏杆与托盘边缘连接，栏杆高度为50cm。优选地，支架有三条腿，均匀分布；每条腿都具有独立伸缩性，可以通过腿上的螺栓对腿长进行调节；支架腿底部为尖锥状，最大可以插入地表下20cm。
优选地，支架最小高度为0. 8m,支架腿可以收缩的最大长度为30cm。一种地下盐穴储气库密封性测试方法，其特征在于包括以下步骤(I)、在盐穴储气库造腔完成后，通过注采管柱向盐穴中注入卤水，直至井口位置；向注米管柱与完井管柱的环空中注入齒水至井口位置；静置24小时；(2)、在注采管柱井口位置安装第一控制阀、第二控制阀和第一压力表，并保持控制阀处于关闭；第一控制阀用于控制容器与盐穴间的连通性，第二控制阀和第一压力表用于监测和控制注采管柱和盐穴内卤水压力变化；在注采管柱与完井管柱的环空井口位置处安装第三控制阀和第二压力表，用于监测和控制环空内卤水压力变化；(3)、将支架放置在井口位置处地面上，通过调整腿长使得托盘与地平面水平；容器放置在支架托盘上，使得容器底部凸出接口通过支架托盘上的贯穿圆孔，通过管件将容器底部凸出接口与第一控制阀相连接；向容器中注入卤水至容器高度4/5位置处；(4)、打开流量控制阀、第一控制阀，连通容器与盐穴；监测液面变化，并记录下液·面变化数据。优选地,测试时间不少于24小时,每隔0. 5小时记录一次液面高度。优选地，卤水为饱和盐水；当压力表中显示数据较大时可以通过控制阀释放卤水，以保证测试装置的安全；测试过程中，支架和容器与地平面保持平行。本发明适用于多夹层盐穴储气库和盐丘型盐穴储气库；测试装置构造简单，造价低廉，可靠性高；具体实施步骤简洁、易于现场操作、对工人技术水平要求低，有利于现场推广和使用。
图I是一种地下盐穴储气库密封性测试装置示意图；图2是容器结构示意图；图3是支架结构示意图；图4是一种地下盐穴储气库密封性测试装置具体实施示意图；图中1、地面，2、水泥环，3、完井管柱，4、环空，5、注采管柱，6、封隔器，7、卡瓦，8、盐穴，90、顶盖，91、卤水，92、容器，93、支架，94、栏杆，95、托盘，96、支架腿，97、螺栓，98、通气孔，99、凸出接口，910、流量控制阀门，911、软管，101、第一控制阀，102、第一密封盖，103、第二压力表，104、第三控制阀，105、第一压力表，106、第二控制阀，107、第二密封盖。
具体实施例方式如图I至图4所示，一种地下盐穴储气库密封性测试装置，包括容器92、支架93、软管911，容器底部设有外凸接口 99。外凸接口通过软管与盐穴8的第一控制阀101连接，检测注采管柱5内的卤水压力变化。容器放置在支架93上面的托盘95上，凸出接口从托盘中间圆孔通过。如图2所示，容器底部凸出接口上安装有流量控制阀门910，用于控制流量；容器顶部有一个可以开合的顶盖90，顶盖上有通气孔98用于保持容器内压力与大气压相同；软管与容器底部的凸出接口相连接；容器内盛有卤水90 ;容器为透明材料制作的圆筒，容器高度为2m、外直径为25cm、内直径为20cm，测量精度为1cm。
如图3所示，支架有三条支架腿96，均匀分布，每条支架腿上安装有螺栓97可以独立调整每条支架腿的长度；支架腿底部为尖锥状，最大可以插入地表下20cm ;支架最小高度为0. 8m,支架腿可以收缩的最大长度为30cm。支架上安装有托盘95,托盘为圆形、金属制成，直径为30cm，厚度为1cm，托盘中心位置处有直径为5cm的贯穿圆孔；托盘高度方向上有栏杆94,栏杆与托盘边缘连接,栏杆闻度为50cm。如图4所示，第一密封盖102安装在注采管柱5井口位置处，密封整个注采管柱；第二密封盖107安装在注采管柱与完井管柱3间环空的井口位置处，密封整个环空4。第一控制阀101安装在第一密封盖上，用于控制容器和盐穴的连通性；第二控制阀106和第一压力表105也安装在第一密封盖上，用于监测注采管柱内卤水压力变化；当卤水压力较高时，关闭第一控制阀、打开第二控制阀，释放卤水，确保装置安全。第三控制阀104和第二压力表103安装在第二密封盖上，用于监测完井管柱与注采管柱间环空内卤水压力变化，当卤水压力较高时打开第三控制阀，释放卤水，确保装置安全。完井管柱从地面I深入到盐穴8中并与盐穴顶部相连，完井管柱外径为244. 5mm、 壁厚10. 03mm、钢级N80、螺纹接头为偏梯形扣；完井管柱米用G级油井水泥、石央砂和外添加剂制成水泥浆与地层胶结在一起，水泥环2平均厚度3cm ;注采管柱外径为177. 8mm、壁厚为9. 19mm、钢级为N80、螺纹接头为偏梯形扣,位于完井管柱内并且与完井管柱轴线重合，在完井管柱底部采用盐穴储气库专用封隔器6和卡瓦7连接在一起。图I至图4所示的地下盐穴储气库密封性测试实施过程如下(I)、在盐穴储气库造腔完成后，从注采管柱向盐穴中注入饱和的卤水，直至井口位置；在卤水注入过程中，严格按照造腔过程中设计的注入速度注入卤水；同时，在完井管柱和注采管柱环空中注入卤水，直至井口位置处；静置24小时。(2)、卤水注入完成后，在注采管柱井口位置处安装第一密封盖，将整个注采管柱密封住；在第一密封盖上安装有第二控制阀和第一压力表，用于监测和控制注采管柱内卤水压力变化；同时，在第一密封盖上还安装有第一控制阀，用于控制容器与盐穴间的环空，第一控制阀保持关闭状态；在注采管柱与完井管柱的环空井口位置处安装第三控制阀和第二压力表，用于监测和控制环空内卤水压力变化。(3)、将支架放置在井口位置处的地面上，容器放置在支架的托盘上，并将容器底部凸出接口穿过托盘中心圆孔；采用聚氯乙烯材料制成的软管将容器底部凸出接口与第一控制阀连接，并保证连接牢固、可靠，关闭流量控制阀门；向容器中注入饱和卤水至刻度I. Sm位置处；通过螺栓调整支架腿长，保持整个测试过程中托盘、容器与地平面水平。(4)、打开流量控制阀门、第一控制阀，连通容器与盐穴；每隔30分钟记录一次液面变化位置，连续记录36小时。整个测试过程中，注采管柱和环空中卤水压力始终在设备可承受压力范围内，没有开启第二、第三控制阀释放卤水。经过36小时的测试，容器中液面高度从I. 8m降到了 0. 95m，液面降低高度为
0.85m小于lm，因此认为该盐穴储气库密封性满足设计要求。
权利要求
1.一种地下盐穴储气库密封性测试装置，包括容器、支架、软管，容器底部设有外凸接口 ；其特征在于容器上设有刻度线，凸出接口通过软管与地下盐穴储气库的第一控制阀连接，检测盐穴和注采管柱的密封性。
2.根据权利要求I所述的一种地下盐穴储气库密封性测试装置，其特征在于容器位于支架托盘上，容器底部凸出接口通过托盘上的贯穿圆孔；凸出接口上安装有流量控制阀。
3.根据权利要求1-2所述的地下盐穴储气库密封性测试装置，其特征在于容器为透明材料制作的圆筒，高度为2m、外直径为25cm、内直径为20cm，测量精度为1cm。
4.根据权利要求1-3所述的地下盐穴储气库密封性测试装置，其特征在于容器上端有一个可开合的顶盖，顶盖上带有通气孔，保持容器内压力与大气压相同。
5.根据权利要求1-4所述的一种地下盐穴储气库密封性测试装置，其特征在于支架上有托盘，托盘为圆形、金属制成，直径为30cm、厚度为Icm,托盘中心位置处有直径为5cm的贯穿圆孔；托盘高度方向上有栏杆，栏杆与托盘边缘连接，栏杆高度为50cm。
6.根据权利要求1-5所述的地下盐穴储气库密封性测试装置，其特征在于支架有三条腿，均匀分布；每条腿都具有独立伸缩性，可以通过腿上的螺栓对腿长进行调节；支架腿底部为尖锥状，最大可以插入地表下20cm。
7.根据权利要求1-6所述的地下盐穴储气库密封性测试装置，其特征在于支架最小高度为0. 8m,支架腿可以收缩的最大长度为30cm。
8.—种地下盐穴储气库密封性测试方法，采用权利要求1-7的测试装置，其特征在于包括以下步骤 (1)、在盐穴储气库造腔完成后，通过注采管柱向盐穴中注入卤水，直至井口位置；向注米管柱与完井管柱的环空中注入齒水至井口位置；静置24小时； (2)、在注采管柱井口位置安装第一控制阀、第二控制阀和第一压力表，并保持控制阀处于关闭；第一控制阀用于控制容器与盐穴间的连通性，第二控制阀和第一压力表用于监测和控制注采管柱和盐穴内卤水压力变化；在注采管柱与完井管柱的环空井口位置处安装第三控制阀和第二压力表，用于监测和控制环空内卤水压力变化； (3)、将支架放置在井口位置处地面上，通过调整腿长使得托盘与地平面水平；容器放置在支架托盘上，使得容器底部凸出接口通过支架托盘上的贯穿圆孔，通过管件将容器底部凸出接口与第一控制阀相连接；向容器中注入卤水至容器高度4/5位置处； (4)、打开流量控制阀、第一控制阀，连通容器与盐穴；监测液面变化，并记录下液面变化数据。
9.根据权利要求8所述的地下盐穴储气库密封性测试方法，其特征在于测试时间不少于24小时，每隔0. 5小时记录一次液面高度。
10.根据权利要求8-9所述的地下盐穴储气库密封性测试方法，其特征在于卤水为饱和盐水；当压力表中显示数据较大时可以通过控制阀释放卤水，以保证测试装置的安全；测试过程中，支架和容器与地平面保持平行。
全文摘要
本发明属于油气资源开发领域，具体地，涉及一种地下盐穴储气库密封性测试装置及测试方法。测试装置包括容器、支架、软管，容器底部设有外凸接口，外凸接口上安装有流量控制阀门。容器位于支架托盘上，容器底部凸出接口通过托盘上的贯穿圆孔；凸出接口上安装有流量控制阀。容器上设有刻度线用于测量液面变化；外凸接口通过软管与地下盐穴储气库的第一控制阀连接，检测注采管柱内的卤水压力变化。支架有三条腿，均匀分布，每条腿都具有独立伸缩性。实施方法包括步骤注入卤水；安装密封盖、控制阀、压力表；安装支架、容器；进行密封性测量。本发明测试装置构造简单、实施步骤简洁、易于现场操作。
文档编号G01M3/32GK102798507SQ20121023296
公开日2012年11月28日 申请日期2012年7月6日 优先权日2012年7月6日
发明者闫怡飞, 王同涛, 闫相祯, 杨秀娟, 姜婷婷 申请人:中国石油大学(华东)