一种盐岩溶腔形态和体积的测量装置的制作方法

本实用新型涉及油气资源开发技术领域，特别涉及一种盐岩溶腔形态和体积的测量装置，主要用于估算盐岩溶腔的形态和体积的大小。

背景技术：

随着经济与社会的快速发展，国家能源战略储备日益迫切。由于地质赋存条件优、密封性好、安全稳定程度高，地下盐岩溶腔被公认为是油气储存及废物处置的理想场所。我国西气东输工程的下游配套储气库即选址于盐岩溶腔，目前我国中部地区石油储库也选择建于盐岩溶腔中。

为了合理利用盐岩溶腔的存储空间，保证其经济、高效、环保等多重效益，必须首先进行溶腔结构形态和尺寸大小的测量。根据国内外经验，一般采用声纳检测技术实现，传统方式是利用电缆拖动声纳在盐岩溶腔中垂直上下移动，从而探测腔体形态。声纳测腔仪依靠回声原理探测腔壁有限个点的位置，从而对腔体的形态进行绘制，精确度高，但同时成本较高，声纳测腔仪放入溶腔前需要通井，有的还需要洗井、修井，如果是储气库运行阶段还需要带压测腔，危险性大。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种盐岩溶腔形态和体积的测量装置，以解决传统的采用声呐测腔仪测量盐岩溶腔时成本高，以及危险性大的问题，测量方法快速高效，准确度高。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种盐岩溶腔形态和体积的测量装置，包括排卤管柱，所述排卤管柱外壁上设有光纤气液界面仪，所述光纤气液界面仪的下端与所述排卤管柱的下端、盐岩溶腔的底部均齐平，所述光纤气液界面仪的上端通过光缆与光纤界面仪地面显示系统连接，所述排卤管柱的排卤口处设有卤水流量监测仪。

本实用新型的有益效果是：排卤口处设有卤水流量监测仪可以实时监测排出卤水的量，光纤气液界面仪测量不同时刻盐岩溶腔内气液界面到地面的高度并通过光缆将信息传递给光纤界面仪地面显示系统，根据这两个数据快速的估算出盐岩溶腔的形态和体积，准确度高，安全可靠。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，还包括注气管，所述注气管与所述盐岩溶腔连通且上端伸出地面，所述注气管上端设有注气口，所述注气管套设在所述排卤管柱外且所述注气管与所述排卤管柱之间形成供天然气通过的环空，所述注气口与所述环空连通。

采用上述进一步方案的有益效果是天然气通过注气口经过注气管与排卤管柱之间形成的环空进入盐岩溶腔内，使得排卤液上方空间内压力增大，从而将排卤液从排卤管排出，操作方便。

进一步，所述光缆固定在所述排卤管柱的外壁上。

附图说明

图1为本实用新型测量装置示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、盐岩溶腔，2、卤水，3排卤管柱，4光纤气液界面仪，5、注气口，6、排卤口，7、卤水流量监测仪，8、光纤界面仪地面显示系统，9、光缆，10、环空，11、天然气，12、气液界面。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种盐岩溶腔形态和体积的测量装置，包括排卤管柱3，排卤管柱3外壁上设有光纤气液界面仪4，光纤气液界面仪4的下端与排卤管柱3的下端、盐岩溶腔1的底部均齐平，光纤气液界面仪4上端通过光缆9与光纤界面仪地面显示系统8连接，光缆9固定在排卤管柱3的外壁上，排卤管柱3的排卤口6处设有卤水流量监测仪7，还包括注气管，注气管上端口出设有注气口5，注气管套设在排卤管柱3外且注气管与排卤管柱3之间形成供天然气11通过的环空10，注气口5与环空10连通。

采用上述测量装置测量盐岩溶腔1的形态和体积，具体步骤如下：

(1)注气排卤前先将排卤管柱3下放至其下端与盐岩溶腔1底部齐平，同时安装卤水流量监测仪7、光纤气液界面仪4和光纤界面仪地面显示系统8；

(2)注气排卤开始之前，光纤气液界面仪4测量第一个时刻气液界面12到地面的高度，记录光纤界面仪地面显示系统8此刻的读数h₁，并将卤水流量监测仪7的读数清零；

(3)开始注气排卤时后，随着天然气11的不断注入，盐岩溶腔1内气液界面12上方空间内的压力增大，使得排卤液顺着排卤管柱3排出，光纤气液界面仪4测量第二个时刻气液界面12到地面的高度，记录光纤界面仪地面显示系统8的读数h₂以及卤水流量监测仪7的读数△V₁，光纤气液界面仪4测量第三个时刻气液界面12到地面的高度，记录光纤界面仪地面显示系统8的读数h₃以及卤水流量监测仪7的读数△V₂，随着卤水的不断排出，光纤气液界面仪4测量不同时刻气液界面12到地面的高度，记录光纤界面仪地面显示系统8显示的不同时刻对应的读数h以及卤水流量监测仪7对应的读数△V，直至盐岩溶腔1内的卤水全部排出；

(4)计算不同时刻盐岩溶腔1内气液界面到地面的高度变化时的△h和卤水排出量△V，根据高度h以及卤水流量监测仪7的读数△V计算该时间段内对应高度盐岩溶腔1的平均半径，平均半径的计算公式如下：

(5)根据上述计算不同时段高度变化的平均半径计算出该段高度对应盐岩溶腔1的体积(将一段高度对应的盐岩溶腔1近似看做圆柱体)，将不同高度段对应盐岩溶腔1的体积叠加即为盐岩溶腔1的总体积，盐岩溶腔1的总体积计算公式如下：

同时，根据计算出盐岩溶腔1内对应高度段的平均半径估算盐岩溶腔1的形态，通过不同高度段体积叠加的方法测量盐岩溶腔1的总体积和形态，测量快速简便，准确度高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。