專利名稱：利用超聲波探測含夾層型鹽腔體擴展過程的試驗方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種巖鹽造腔試驗方法，尤其涉及一種利用超聲波探測含夾層型鹽腔體擴展過程的試驗方法。
背景技術：
相對其它儲備方式，巖鹽地下油氣儲備庫具有安全、經(jīng)濟的特點，但國外巖鹽地下儲庫仍時有事故發(fā)生(如油氣滲漏、溶腔失效、地表沉陷等)。目前國外地下巖鹽儲庫幾乎都建在巨厚鹽丘中，而我國可建地下儲庫的巖鹽均為層狀巖鹽，具有厚度薄、夾層多、品位低、埋深大(湖北云應巖層埋深為1000m)的特點。相比之下我國地下巖鹽儲庫建設難度更大、運行風險更高。目前國內鹽巖造腔成本在數(shù)千萬元以上，一旦造腔失敗，造成的經(jīng)濟損失巨大，還會產(chǎn)生一系列的地質災害，故有必要開展相關的造腔試驗研究。含夾層鹽巖溶腔腔體形狀控制技術的研究是巖鹽儲庫形狀控制的基礎，控制巖鹽地下儲庫的形狀是減少事故和避免營運風險的主要手段之一，具有理想形狀的儲庫具有更好的穩(wěn)定性、密閉性及更長的使用壽命。試驗時由于鹽巖(或大尺寸型鹽)造腔過程中腔體形狀不能跟蹤監(jiān)測，導致不能定量分析造腔工藝技術腔體形狀控制的影響，無法獲得準確、可靠、優(yōu)化的造腔方案。 所以必須找到一種方法能跟蹤監(jiān)測造腔過程中整個造腔過程的各種造腔工藝對腔體形狀擴展的影響。
發(fā)明專利內容針對現(xiàn)有技術中的不足之處，本發(fā)明提供了一種利用超聲波探測含夾層型鹽腔體擴展過程的試驗方法，該試驗裝置可跟蹤監(jiān)測各造腔階段腔體形狀擴展過程，通過造腔形狀的變化規(guī)律來有效分析各造腔工藝參數(shù)對腔體形狀控制的影響。
本發(fā)明提供的利用超聲波探測含夾層型鹽腔體擴展過程的試驗方法，該試驗方法包括如下步驟1)制作一圓柱體，直徑在30 50cm的夾層型鹽腔體試件，將該夾層型鹽腔體試件放置在固定支架上；2)按現(xiàn)場造腔工藝在夾層型鹽腔體試件上布置造腔技術套管；造腔技術套管包括油管、外管和中心管，所述外管套在中心管外，油管套在外管外，所述油管、外管和中心管的底部均伸入夾層型鹽腔體試件的腔體內；通過外管和中心管之間的環(huán)孔向夾層型鹽腔體試件的腔體內通水，通過油管與外管之間的環(huán)孔向夾層型鹽腔體試件的腔體內通油，通過中心管將夾層型鹽腔體試件的腔體內的鹵水排出；3)在夾層型鹽腔體試件的外壁上按縱橫線繪制正交網(wǎng)格線，網(wǎng)格線的交點為檢測點；4)將超聲波換能器上的發(fā)射探頭和接收探頭并排放在夾層型鹽腔體試件外壁上的檢測點處，開啟超聲波換能器探測測定波在夾層型鹽腔體試件的壁面?zhèn)鞑サ臅r間來計算任意造腔階段的夾層型鹽腔體試件的腔壁厚度；通過超聲波換能器上的發(fā)射探頭和接收探頭對夾層型鹽腔體試件的外壁上的檢測點逐個進行檢測，并通過統(tǒng)計擬合各檢測點的夾層型鹽腔體試件的腔壁厚度，再輔以三維畫圖軟件得出夾層型鹽腔體試件的腔體的形狀。
本發(fā)明的有益效果是開啟超聲波換能器探測測定波在夾層型鹽腔體試件的壁面?zhèn)鞑サ臅r間來計算任意造腔階段的厚度，通過統(tǒng)計擬合各檢測點的夾層型鹽腔體試件腔壁厚度，再輔以三維畫圖軟件便可得出腔體的形狀，實現(xiàn)跟蹤監(jiān)測各造腔階段腔體形狀擴展過程，通過造腔形狀的變化規(guī)律來有效分析各造腔工藝參數(shù)腔體形狀控制的影響。


圖1為利用超聲波探測含夾層型鹽腔體擴展過程的試驗裝置的結構示意圖； 圖2為夾層型鹽腔體試件外壁正交網(wǎng)格線分布的結構示意圖；圖3為夾層型鹽腔體試件劃分正交網(wǎng)格線的俯視圖。
附圖中1 一夾層型鹽腔體試件；2—造腔技術套管；21—油管；22—外管； 23—中心管；3—超聲波換能器；4一IES數(shù)據(jù)分析儀；5—發(fā)射探頭；6—接收探頭； 7—檢測點。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細地描述。
利用超聲波探測含夾層型鹽腔體擴展過程的試驗方法，該試驗方法包括如下步驟1)制作一圓柱體，直徑在30 50 cm的夾層型鹽腔體試件1，將該夾層型鹽腔體試件 1放置在固定支架上。
2)按現(xiàn)場造腔工藝在夾層型鹽腔體試件1上布置造腔技術套管2 (如圖1所示)。 造腔技術套管2包括油管21、外管22和中心管23，外管22套在中心管23外，油管21套在外管22外，油管21、外管22和中心管23的底部均伸入夾層型鹽腔體試件1的腔體內。安裝好注水排鹵管路系統(tǒng)(即通過外管22和中心管23之間的環(huán)孔向夾層型鹽腔體試件1的腔體內通水，通過油管21與外管22之間的環(huán)孔向夾層型鹽腔體試件1的腔體內通油，通過中心管23將夾層型鹽腔體試件1的腔體內的鹵水排出)。
3)在夾層型鹽腔體試件1的外壁上按縱橫線繪制正交網(wǎng)格線，網(wǎng)格線的交點為檢測點7 (即對夾層型鹽腔體試件1的外壁進行畫線布點)，如圖2和3所示，網(wǎng)格尺寸大小根據(jù)測試精度而定。
4)將超聲波換能器3上的發(fā)射探頭5和接收探頭6并排放在夾層型鹽腔體試件1 外壁上的檢測點7處(要求發(fā)射探頭5的頻率高，探測距離在l--50cm，探頭尺寸小，探頭直徑小于1cm)，開啟超聲波換能器3探測測定波在夾層型鹽腔體試件1的壁面?zhèn)鞑サ臅r間來計算任意造腔階段的夾層型鹽腔體試件1的腔壁厚度；通過超聲波換能器3上的發(fā)射探頭 5和接收探頭6對夾層型鹽腔體試件1的外壁上的檢測點7逐個進行檢測，并通過統(tǒng)計擬合各檢測點的夾層型鹽腔體試件1的腔壁厚度(主要通過IES數(shù)據(jù)分析儀4擬合檢測點的夾層型鹽腔體試件的腔壁厚度)，再輔以三維畫圖軟件得出夾層型鹽腔體試件1的腔體的形狀，實現(xiàn)跟蹤監(jiān)測各造腔階段腔體形狀擴展過程，通過造腔形狀的變化規(guī)律來有效分析各造腔工藝參數(shù)腔體形狀控制的影響。
最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本專利的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本專利技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本專利的權利要求范圍當中。
權利要求
1.利用超聲波探測含夾層型鹽腔體擴展過程的試驗方法，其特征在于該試驗方法包括如下步驟1)制作一圓柱體，直徑在30 50cm的夾層型鹽腔體試件(1)，將該夾層型鹽腔體試件(1)放置在固定支架上；2)按現(xiàn)場造腔工藝在夾層型鹽腔體試件(1)上布置造腔技術套管(2)；造腔技術套管 (2)包括油管(21)、外管(22)和中心管(23)，所述外管(22)套在中心管(23)外，油管(21) 套在外管(22)外，所述油管(21)、外管(22)和中心管(23)的底部均伸入夾層型鹽腔體試件 (1)的腔體內；通過外管(22)和中心管(23)之間的環(huán)孔向夾層型鹽腔體試件(1)的腔體內通水，通過油管(21)與外管(22)之間的環(huán)孔向夾層型鹽腔體試件(1)的腔體內通油，通過中心管(23)將夾層型鹽腔體試件(1)的腔體內的鹵水排出；3)在夾層型鹽腔體試件(1)的外壁上按縱橫線繪制正交網(wǎng)格線，網(wǎng)格線的交點為檢測點⑴；4)將超聲波換能器(3 )上的發(fā)射探頭(5 )和接收探頭(6 )并排放在夾層型鹽腔體試件 (1)外壁上的檢測點(7)處，開啟超聲波換能器(3)探測測定波在夾層型鹽腔體試件(1)的壁面?zhèn)鞑サ臅r間來計算任意造腔階段的夾層型鹽腔體試件(1)的腔壁厚度；通過超聲波換能器(3)上的發(fā)射探頭(5)和接收探頭(6)對夾層型鹽腔體試件(1)的外壁上的檢測點(7) 逐個進行檢測，并通過統(tǒng)計擬合各檢測點的夾層型鹽腔體試件(1)的腔壁厚度，再輔以三維畫圖軟件得出夾層型鹽腔體試件(1)的腔體的形狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用超聲波探測含夾層型鹽腔體擴展過程的試驗方法，該方法包括如下步驟首先，制作夾層型鹽腔體試件；然后，按現(xiàn)場造腔工藝在夾層型鹽腔體試件上布置造腔技術套管；再然后，在夾層型鹽腔體試件的外壁上按縱橫線繪制正交網(wǎng)格線，網(wǎng)格線的交點為檢測點；最后，開啟超聲波換能器探測測定波在試件壁面?zhèn)鞑サ臅r間來計算任意造腔階段的厚度，通過統(tǒng)計擬合各檢測點的夾層型鹽腔體試件腔壁厚度，在輔以三維畫圖軟件便可得出腔體的形狀。通過該試驗方法實現(xiàn)跟蹤監(jiān)測各造腔階段腔體形狀擴展過程，通過造腔形狀的變化規(guī)律來有效分析各造腔工藝參數(shù)腔體形狀控制的影響。
文檔編號G01N33/24GK102507905SQ20111036136
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權日2011年11月15日
發(fā)明者任松, 周軍平, 姜德義, 李林, 楊春和, 王軍保, 陳結 申請人:重慶大學