一种废弃盐岩水平溶腔的检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种废弃盐岩水平溶腔的检测方法，属于盐岩溶腔的检测领域。水平溶腔被障碍物分成完全不连通的两部分：第一水平溶腔和第二水平溶腔，所述第一水平溶腔至少与1个井管相连，所述第二水平溶腔至少与1个井管相连。所述检测方法包括：首先确定水平溶腔以及连通水平溶腔的井管，并确保所述井管的底端与所述水平溶腔中的上端面相平齐；然后利用声纳检测装置通过所述井管进入所述水平溶腔对所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔进行全方位检测，并获取形状与尺寸数据；最后获取整个溶腔的形状与尺寸。本发明通过先分井检测，再综合分析获取水平溶腔的形状与尺寸的方法，实现了对完全不连通废弃盐岩水平溶腔的检测，填补了本领域的空白。
【专利说明】一种废弃盐岩水平溶腔的检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及盐岩溶腔的检测领域，特别涉及一种内部完全不连通的废弃盐岩水平溶腔的检测方法。
【背景技术】
[0002]盐岩溶腔是运用水溶开采法将地下矿物经过注水溶解抽取采集后留下的地下空腔。水溶开采法是指从地面钻井通达岩盐矿体，向岩盐矿体中注水，用水溶解岩盐得到卤水，再将卤水返至地面的方法。根据水溶开采方法不同，盐岩溶腔可以分为垂直型与水平型两种。盐岩溶腔由于地质赋存条件优、密封性好、安全稳定程度高，被公认为是油气储存的理想场所。我国在江苏、河南、湖北等地存在大量的废弃盐岩溶腔，如果能够将这些废弃溶腔改造后用于油气储存，将会具有经济、环保、高效等多重效益。
[0003]废弃盐岩溶腔利用之前，必须首先对其结构形状与尺寸大小进行测量。目前，可采用自行走声纳装置完成水平溶腔的检测。在检测的过程中，自行走声纳装置在水平溶腔的水溶液中按设定行进速度，向垂直井底目标方向自动前进，并自动识别绕开腔底障碍物，同时对水平溶腔四周进行环状检测，获取检测数据，根据检测数据绘制地下盐岩溶腔的真实形状尺寸。
[0004]实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题:
[0005]废弃盐岩水平溶腔中部经常会出现溶腔上部岩层垮落充填的情况，或顶部沉积物下降填埋的情况，从而在溶腔中部形成障碍，将连通的水平溶腔分割成两部分，形成完全不连通的溶腔。现有的水平溶腔的检测方法无法实现对完全不连通的废弃盐岩水平溶腔的检测。
【发明内容】
[0006]为了解决现有技术无法对有障碍、完全不连通的废弃盐岩水平溶腔检测的问题，本发明实施例提供了一种废弃盐岩水平溶腔的检测方法，用于有障碍、完全不连通的废弃盐岩水平溶腔的检测。所述技术方案如下:
[0007]—种废弃盐岩水平溶腔的检测方法，所述水平溶腔被障碍物分成完全不连通的两部分:第一水平溶腔和第二水平溶腔，所述第一水平溶腔至少与I个井管相连，所述第二水平溶腔至少与I个井管相连，所述检测方法包括:
[0008]确定水平溶腔及连通所述水平溶腔的所述井管，并确保所述井管的底端与所述水平溶腔中的上端面相平齐；
[0009]声纳检测装置通过所述井管进入所述水平溶腔，对所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔进行全方位检测，并获取所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔的形状与尺寸数据；所述检测的原理为:S=vt/2，其中，S为所述声纳检测装置的探头到所述第一水平溶腔腔壁和所述第二水平溶腔腔壁的距离，V为声纳检测装置的探头发出的超声波的波速，t为所述超声波从发射到被接收的传播时间；
[0010]综合所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔的形状与尺寸数据，并对所述数据进行处理，获取所述水平溶腔的形状与尺寸。
[0011]进一步的，所述确定连通所述水平溶腔的井管之后，用清水对所述井管管壁进行清洗。
[0012]进一步的，对所述井管管壁进行清洗之后，采用通井规或钻头对每一个井管管壁的光滑性进行检测处理。
[0013]进一步的，对所述井管管壁的光滑性进行检测处理后，采用通井规或钻头对每一个井管的通畅性进行检测处理。
[0014]具体的，所述确保所述井管的底端与所述水平溶腔中的上端面相平齐具体为切除水平溶腔中出现的井管。
[0015]进一步的，所述切除水平溶腔中出现的井管之前，先判断所述井管在所述水平溶腔中的悬空高度。
[0016]具体的，所述判断所述井管在所述水平溶腔中的悬空高度具体为电阻法测井作业。
[0017]进一步的，所述声纳检测装置对所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔进行全方位检测之前对所述井管进行注水作业，保证所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔内充满水溶液。
[0018]具体的，所述声纳检测装置对所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔进行全方位检测具体为:在测井车控制下，利用所述声纳检测装置对所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔进行全方位的测量。
[0019]具体的，所述获取第一水平溶腔和第二水平溶腔的形状与尺寸的数据具体为:在测井车控制下，所述声纳检测装置将测量结果传输给所述测井车，获取第一水平溶腔和第二水平溶腔的形状与尺寸的数据。
[0020]本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0021]通过先分井声纳检测，再综合分析获取完整的废弃盐岩水平溶腔的形状与尺寸的方法，实现了对有障碍、完全不连通废弃盐岩水平溶腔的检测，填补了本领域的空白。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本发明实施例提供的废弃盐岩水平溶腔检测的流程图；
[0024]图2是本发明实施例1提供的两井管废弃盐岩水平溶腔的检测方法示意图；
[0025]图3是本发明实施例2提供的三井管废弃盐岩水平溶腔的检测方法示意图；
[0026]图4是本发明实验例提供的湖北地区一废弃盐岩水平溶腔连通井管CI1-31底端溶腔形状与尺寸示意图；
[0027]图5是本发明实验例提供的湖北地区一废弃盐岩水平溶腔连通井管?Ι-32底端溶腔形状与尺寸示意图。
[0028]图2和图3中各符号的含义如下:1第一井管，2第二井管，3废弃盐岩水平溶腔，4声纳检测装置，5测井车，6第三井管，7障碍，8第一水平溶腔，9第二水平溶腔。
[0029]图4和图5中各符号的含义如下:
[0030]Φ_最大直径，Rmax最大半径，H1-H5埋深深度，hrh7距离声纳检测装置的长度。
【具体实施方式】
[0031]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0032]参见图1，所述检测方法的具体实施步骤为:
[0033]步骤I根据废弃盐岩水平溶腔的赋存特征与腔体检测要求，选择要检测的废弃盐岩水平溶腔，受声纳检测装置密封性与耐压性的影响，一般选择500?3000m深度的溶腔进行检测，所述废弃盐岩水平溶腔中部出现溶腔上部岩层垮落充填的情况，或顶部沉积物下降填埋的情况，从而在溶腔中部形成障碍，将连通的水平溶腔分割成完全不连通两部分溶腔:第一水平溶腔和第二水平溶腔。
[0034]接着确定连通水平溶腔的井管的数量和位置，连通水平溶腔的井管数量与水平溶腔连通工艺技术有关，多数情况下井管为2个，少数情况下井管为3个，所述第一水平溶腔至少与I个井管相连，所述第二水平溶腔至少与I个井管相连，保证获取的井管声纳检测数据能够反映整个水平溶腔的结构形状和尺寸大小。
[0035]步骤2用清水对所述井管管壁进行清洗。
[0036]步骤3对清洗后的井管，用通井规或钻头对每一个井管管壁的光滑性和井管的通畅性进行检测，并对不光滑的井管管壁、不通畅的井管进行处理。
[0037]井管的服役时间比较长，会出现井管腐蚀或结垢，影响声纳检测精度，因此在进行水平溶腔的检测之前，先对连通的井管进行清洗和通井处理，使连通水平溶腔的井管符合水平溶腔声纳检测实施的要求。
[0038]步骤4对处理后的光滑通畅井管进行一次电阻法测井，判断所述井管在所述水平溶腔中的悬空高度。
[0039]步骤5用井管切割工具切除水平溶腔中出现的井管，使所述井管的底端与所述水平溶腔中的上端面相平齐，进而使得后续采用常规声纳检测装置对井管底端周围溶腔进行全方位检测能够顺利进行，获取真实的检测数据。
[0040]步骤6对水平溶腔中出现的井管切除完成后，对每个井管进行一次注水作业，保证所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔内充满水溶液，保证后续的声纳检测过程能够顺利进行。
[0041]步骤7采用本领域垂直型盐岩溶腔检测中常用的声纳检测装置，配合测井车共同完成对井管底端周围溶腔的全方位检测，并获取检测数据；所述测井车用于控制声纳检测装置在井管中的升降以及对第一水平溶腔和第二水平溶腔的检测，同时接收声纳检测装置获取的检测结果。实际实施井管底端周围水平溶腔的全方位检测工作时，在测井车的控制下，声纳检测装置顺着井管下降至井管底部，对第一水平溶腔和第二水平溶腔进行全方位的测量，并将测量结果传输给测井车，获得第一水平溶腔和第二水平溶腔形状与尺寸数据，所述检测的原理为:S=vt/2，其中，S为所述声纳检测装置的探头到所述第一水平溶腔腔壁和所述第二水平溶腔腔壁的距离，V为声纳检测装置的探头发出的超声波的波速，t为所述超声波从发射到被接收的传播时间。最后，在测井车的控制下，声纳检测装置从井管底端上升至地面，从而完成对第一水平溶腔和第二水平溶腔的检测。
[0042]步骤8综合第一水平溶腔和第二水平溶腔的形状与尺寸数据，对所述第一水平溶腔和第二水平溶腔的形状与尺寸进行处理，获取所述水平溶腔的形状与尺寸，完成废弃盐岩水平溶腔的检测。由于对所述测井车的检测数据综合、分析获取水平溶腔的形状与尺寸的方法有确定的计算过程和步骤，因此针对同一个废弃盐岩水平溶腔，不同的专业技术人员所得的整个水平溶腔的形状与尺寸不会存在差异。
[0043]实施例1
[0044]参见图2，本发明实施例提供了一种两井管废弃盐岩水平溶腔的检测方法，所述方法按照以下步骤进行操作:
[0045]选择要检测的废弃盐岩水平溶腔3，且废弃盐岩水平溶腔3被中部的障碍7分割成完全不连通的两部分:第一水平溶腔8和所述第二水平溶腔9 ;接着确定连通水平溶腔3的第一井管I与第二井管2，且第一井管I与第一水平溶腔8连通，第二井管2与第二水平溶腔9连通；
[0046]用清水对第一井管I与第二井管2的管壁进行清洗；
[0047]用通井规或钻头对清洗后的第一井管I与第二井管2进行管壁光滑性与井管通畅性检测，对不光滑的井管管壁、不通畅的井管进行处理；
[0048]采用电阻法对第一井管I与第二井管2进行测量，确定第一井管I在所述第一水平溶腔8中出现的悬空高度，以及第二井管2在所述第二水平溶腔9中出现的悬空高度；
[0049]用井管切割工具将第一井管I在所述第一水平溶腔8中出现的悬空井管切除，确保第一井管I的底端与所述第一水平溶腔8的上端面相平齐，并将第二井管2在所述第二水平溶腔9中出现的悬空井管切除，确保第二井管2的底端与所述第二水平溶腔9的上端面相平齐；
[0050]对第一井管I与第二井管2进行注水作业，保证第一水平溶腔8和所述第二水平溶腔9均充满水；
[0051]在测井车5的控制下，声纳检测装置4下降至第一井管I管底，对第一水平溶腔8进行全方位的检测，并将检测数据传送给测井车5，获取第一水平溶腔8的形状与尺寸数据，然后声纳检测装置4在测井车5的控制下上升至地面，完成对第一水平溶腔8的检测；在测井车5的控制下，声纳检测装置4下降至第二井管2管底，对第二水平溶腔9进行全方位的检测工作，并将检测数据传送给测井车5，获取第二水平溶腔9的形状与尺寸数据，然后声纳检测装置4在测井车5的控制下上升至地面，完成对第二水平溶腔9的检测；
[0052]综合测井车5获取的第一水平溶腔8和所述第二水平溶腔9的形状与尺寸数据，并对所述数据进行处理，获取所述水平溶腔3的形状与尺寸，完成对废弃盐岩水平溶腔3的检测。
[0053]实施例2
[0054]参见图3，本发明实施例提供了一种三井管废弃盐岩水平溶腔的检测方法，所述方法按照以下步骤进行操作:
[0055]选择要检测的废弃盐岩水平溶腔3，且废弃盐岩水平溶腔3被中部的障碍7分隔成完全不连通的两部分:第一水平溶腔8和所述第二水平溶腔9 ;接着确定连通水平溶腔3的第一井管1、第二井管2与第三井管6，且第一井管I和第二井管2与第一水平溶腔8相连通，第三井管6与第二水平溶腔9相连通；
[0056]用清水对第一井管1、第二井管2与第三井管6的管壁进行清洗；
[0057]用通井规或钻头对清洗后的第一井管1、第二井管2与第三井管6进行管壁光滑性与井管通畅性检测，对不光滑的井管管壁、不通畅的井管进行处理；
[0058]采用电阻法对第一井管1、第二井管2与第三井管6进行测量，确定第一井管I和第二井管2在所述第一水平溶腔8中出现的悬空高度，以及第三井管6在所述第二水平溶腔9中出现的悬空高度；
[0059]用井管切割工具将第一井管I和第二井管2在所述第一水平溶腔8中出现的悬空井管切除，确保第一井管I和第二井管2的底端与所述第一水平溶腔8的上端面相平齐，并将第三井管6在所述第二水平溶腔9中出现的悬空井管切除，确保第三井管6的底端与所述第二水平溶腔9的上端面相平齐；
[0060]对连通废弃盐岩水平溶腔3的第一井管1、第二井管2与第三井管6进行注水作业，保证第一水平溶腔8和所述第二水平溶腔9均充满水；
[0061]在测井车5的控制下，声纳检测装置4下降至第一井管I管底或第二井管2的管底，对第一水平溶腔8进行全方位的检测工作，并将检测数据传送给测井车5，获取第一水平溶腔8的形状与尺寸数据，然后声纳检测装置4在测井车5的控制下上升至地面，完成对第一水平溶腔8的检测；在测井车5的控制下，声纳检测装置4下降至第三井管6管底，对第二水平溶腔9进行全方位的检测工作，并将检测数据传送给测井车5，获取第二水平溶腔9的形状与尺寸数据，然后声纳检测装置4在测井车5的控制下上升至地面，完成对第二水平溶腔9的检测；
[0062]综合测井车5获取的第一水平溶腔8和所述第二水平溶腔9的形状与尺寸数据，并对所述数据进行处理，获取所述水平溶腔3的形状与尺寸，完成对废弃盐岩水平溶腔3的检测。
[0063]当然，本领域技术人员根据本发明提供的实施例2还可以确定以下情况下废弃盐岩水平溶腔的检测方法:第一井管I和第三井管6与第一水平溶腔中相连通，第二井管2与第二水平溶腔相连通或第二井管2和第三井管6与第一水平溶腔相连通，第一井管I与第二水平溶腔相连通。本发明中不再赘述。
[0064]实验例
[0065]实验背景:以湖北地区一废弃盐岩水平溶腔的检测为例，说明本发明实施例的可行性。已知该废弃盐岩水平溶腔由2 口井管连通，在检测过程中，分别记为井管CI1-31和井管?Ι-32。
[0066]实验方法:常规声纳检测法，声纳检测数据转换方法，整个溶腔形状与尺寸分析方法。
[0067]实验过程:按照实施例所述的废弃盐岩水平溶腔的检测方法，实施具体的操作。
[0068]实验结果:
[0069]井管CI1-31底端周围溶腔形状与尺寸如图4所示，最大直径Φ_:110.7m，最大半径 Rmax:66.7m,埋深 H1:450m, H2:500m,距离声纳检测装置的长度 Ii1:40m,h2:50m, h3:60m,h4:70m，h5:80m，h6:90m，h7:100m。
[0070]井管YI1-32底端周围溶腔形状与尺寸如图5所示，最大直径Φ_:49.9m，最大半径 R-:47.4m，埋深 H3:490m, H4:500m, H5:510m，距离声纳检测装置的长度 Ii1:27m，h2:10m，h3:20m, h4:30m, h5:40m, h6:50m, h7:60m。
[0071]综合分析井管CI1-31和井管?Ι-32的检测结果，获得由CI1-31与?Ι-32两井连通的废弃盐岩水平溶腔的形状及尺寸，为该水平溶腔的稳定性分析奠定基础。
[0072]上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0073]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。
【权利要求】
1.一种废弃盐岩水平溶腔的检测方法，其特征在于，所述水平溶腔被障碍物分成完全不连通的两部分:第一水平溶腔和第二水平溶腔，所述第一水平溶腔至少与I个井管相连，所述第二水平溶腔至少与I个井管相连，所述检测方法包括: 确定水平溶腔及连通所述水平溶腔的所述井管，并确保所述井管的底端与所述水平溶腔中的上端面相平齐； 声纳检测装置通过所述井管进入所述水平溶腔，对所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔进行全方位检测，并获取所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔的形状与尺寸数据；所述检测的原理为:S=vt/2，其中，S为所述声纳检测装置的探头到所述第一水平溶腔腔壁和所述第二水平溶腔腔壁的距离，V为声纳检测装置的探头发出的超声波的波速，t为所述超声波从发射到被接收的传播时间； 综合所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔的形状与尺寸数据，并对所述数据进行处理，获取所述水平溶腔的形状与尺寸。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定连通所述水平溶腔的井管之后，用清水对所述井管管壁进行清洗。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述井管管壁进行清洗之后，采用通井规或钻头对每一个井管管壁的光滑性进行检测处理。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述井管管壁的光滑性进行检测处理后，采用通井规或钻头对每一个井管的通畅性进行检测处理。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确保所述井管的底端与所述水平溶腔中的上端面相平齐具体为切除水平溶腔中出现的井管。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述切除水平溶腔中出现的井管之前，先判断所述井管在所述水平溶腔中的悬空高度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述判断所述井管在所述水平溶腔中的悬空高度具体为电阻法测井作业。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述声纳检测装置对所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔进行全方位检测之前对所述井管进行注水作业，保证所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔内充满水溶液。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述声纳检测装置对所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔进行全方位检测具体为:在测井车控制下，利用所述声纳检测装置对所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔进行全方位的测量。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第一水平溶腔和第二水平溶腔的形状与尺寸的数据具体为:在测井车控制下，所述声纳检测装置将测量结果传输给所述测井车，获取第一水平溶腔和第二水平溶腔的形状与尺寸的数据。
【文档编号】G01B17/00GK104279990SQ201310291181
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月11日 优先权日:2013年7月11日
【发明者】杨海军, 梁卫国, 郝兴国, 李海川, 张传达, 徐宝财, 徐素国, 李龙, 屈丹安, 李建君 申请人:中国石油天然气股份有限公司, 太原理工大学