專利名稱：地下鹽穴儲氣庫密封性測試裝置及測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于油氣資源開發(fā)領(lǐng)域，具體地，涉及一種地下鹽穴儲氣庫密封性測試裝置及其實(shí)施步驟。
背景技術(shù)：
鹽穴儲氣庫的密封性是衡量鹽穴儲氣庫使用安全的重要指標(biāo)之一。目前對于鹽穴儲氣庫密封性檢測方法主要有API規(guī)范法、Geostock方法和專利公開號為CN100514018A、發(fā)明名稱為鹽穴儲氣庫密封性試壓方法中的方法，通過分析和現(xiàn)場使用發(fā)現(xiàn)以上方法主要存在以下缺點(diǎn) (I)、API方法缺點(diǎn)注氣量大、需要特殊的界面測量儀器，評價結(jié)果不準(zhǔn)確，可靠性較差。(2)、Geostock方法缺點(diǎn)測試時間長，成本高；測試儀器要求高、現(xiàn)場可操作性差。(3)、專利公開號為CN100514018A的文獻(xiàn)中公開的方法操作過程繁瑣、成本高，現(xiàn)場使用時對工人技術(shù)水平要求較高。綜上所述，以上三種方法在鹽穴儲氣庫密封性測試方法都存在可以改進(jìn)和提高的地方，才能更好滿足實(shí)際生產(chǎn)需要。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種地下鹽穴儲氣庫密封性測試裝置及測試方法，以解決鹽穴儲氣庫密封性測試中存在的難題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種地下鹽穴儲氣庫密封性測試裝置，包括容器、支架、軟管，容器底部設(shè)有外凸接口 ；其特征在于容器上設(shè)有刻度線，凸出接口通過軟管與地下鹽穴儲氣庫的第一控制閥連接，檢測鹽穴和注采管柱的密封性。優(yōu)選地，容器位于支架托盤上，容器底部凸出接口通過托盤上的貫穿圓孔；凸出接口上安裝有流量控制閥。優(yōu)選地，容器為透明材料制作的圓筒，高度為2m、外直徑為25cm、內(nèi)直徑為20cm，測量精度為1cm。優(yōu)選地，容器上端有一個可開合的頂蓋，頂蓋上帶有通氣孔，保持容器內(nèi)壓力與大氣壓相同。優(yōu)選地，支架上有托盤，托盤為圓形、金屬制成，直徑為30cm、厚度為Icm,托盤中心位置處有直徑為5cm的貫穿圓孔；托盤高度方向上有欄桿，欄桿與托盤邊緣連接，欄桿高度為50cm。優(yōu)選地，支架有三條腿，均勻分布；每條腿都具有獨(dú)立伸縮性，可以通過腿上的螺栓對腿長進(jìn)行調(diào)節(jié)；支架腿底部為尖錐狀，最大可以插入地表下20cm。
優(yōu)選地，支架最小高度為0. 8m,支架腿可以收縮的最大長度為30cm。一種地下鹽穴儲氣庫密封性測試方法，其特征在于包括以下步驟(I)、在鹽穴儲氣庫造腔完成后，通過注采管柱向鹽穴中注入鹵水，直至井口位置；向注米管柱與完井管柱的環(huán)空中注入齒水至井口位置；靜置24小時；(2)、在注采管柱井口位置安裝第一控制閥、第二控制閥和第一壓力表，并保持控制閥處于關(guān)閉；第一控制閥用于控制容器與鹽穴間的連通性，第二控制閥和第一壓力表用于監(jiān)測和控制注采管柱和鹽穴內(nèi)鹵水壓力變化；在注采管柱與完井管柱的環(huán)空井口位置處安裝第三控制閥和第二壓力表，用于監(jiān)測和控制環(huán)空內(nèi)鹵水壓力變化；(3)、將支架放置在井口位置處地面上，通過調(diào)整腿長使得托盤與地平面水平；容器放置在支架托盤上，使得容器底部凸出接口通過支架托盤上的貫穿圓孔，通過管件將容器底部凸出接口與第一控制閥相連接；向容器中注入鹵水至容器高度4/5位置處；(4)、打開流量控制閥、第一控制閥，連通容器與鹽穴；監(jiān)測液面變化，并記錄下液·面變化數(shù)據(jù)。優(yōu)選地,測試時間不少于24小時,每隔0. 5小時記錄一次液面高度。優(yōu)選地，鹵水為飽和鹽水；當(dāng)壓力表中顯示數(shù)據(jù)較大時可以通過控制閥釋放鹵水，以保證測試裝置的安全；測試過程中，支架和容器與地平面保持平行。本發(fā)明適用于多夾層鹽穴儲氣庫和鹽丘型鹽穴儲氣庫；測試裝置構(gòu)造簡單，造價低廉，可靠性高；具體實(shí)施步驟簡潔、易于現(xiàn)場操作、對工人技術(shù)水平要求低，有利于現(xiàn)場推廣和使用。


圖I是一種地下鹽穴儲氣庫密封性測試裝置示意圖；圖2是容器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是支架結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是一種地下鹽穴儲氣庫密封性測試裝置具體實(shí)施示意圖；圖中1、地面，2、水泥環(huán)，3、完井管柱，4、環(huán)空，5、注采管柱，6、封隔器，7、卡瓦，8、鹽穴，90、頂蓋，91、鹵水，92、容器，93、支架，94、欄桿，95、托盤，96、支架腿，97、螺栓，98、通氣孔，99、凸出接口，910、流量控制閥門，911、軟管，101、第一控制閥，102、第一密封蓋，103、第二壓力表，104、第三控制閥，105、第一壓力表，106、第二控制閥，107、第二密封蓋。
具體實(shí)施例方式如圖I至圖4所示，一種地下鹽穴儲氣庫密封性測試裝置，包括容器92、支架93、軟管911，容器底部設(shè)有外凸接口 99。外凸接口通過軟管與鹽穴8的第一控制閥101連接，檢測注采管柱5內(nèi)的鹵水壓力變化。容器放置在支架93上面的托盤95上，凸出接口從托盤中間圓孔通過。如圖2所示，容器底部凸出接口上安裝有流量控制閥門910，用于控制流量；容器頂部有一個可以開合的頂蓋90，頂蓋上有通氣孔98用于保持容器內(nèi)壓力與大氣壓相同；軟管與容器底部的凸出接口相連接；容器內(nèi)盛有鹵水90 ;容器為透明材料制作的圓筒，容器高度為2m、外直徑為25cm、內(nèi)直徑為20cm，測量精度為1cm。
如圖3所示，支架有三條支架腿96，均勻分布，每條支架腿上安裝有螺栓97可以獨(dú)立調(diào)整每條支架腿的長度；支架腿底部為尖錐狀，最大可以插入地表下20cm ;支架最小高度為0. 8m,支架腿可以收縮的最大長度為30cm。支架上安裝有托盤95,托盤為圓形、金屬制成，直徑為30cm，厚度為1cm，托盤中心位置處有直徑為5cm的貫穿圓孔；托盤高度方向上有欄桿94,欄桿與托盤邊緣連接,欄桿聞度為50cm。如圖4所示，第一密封蓋102安裝在注采管柱5井口位置處，密封整個注采管柱；第二密封蓋107安裝在注采管柱與完井管柱3間環(huán)空的井口位置處，密封整個環(huán)空4。第一控制閥101安裝在第一密封蓋上，用于控制容器和鹽穴的連通性；第二控制閥106和第一壓力表105也安裝在第一密封蓋上，用于監(jiān)測注采管柱內(nèi)鹵水壓力變化；當(dāng)鹵水壓力較高時，關(guān)閉第一控制閥、打開第二控制閥，釋放鹵水，確保裝置安全。第三控制閥104和第二壓力表103安裝在第二密封蓋上，用于監(jiān)測完井管柱與注采管柱間環(huán)空內(nèi)鹵水壓力變化，當(dāng)鹵水壓力較高時打開第三控制閥，釋放鹵水，確保裝置安全。完井管柱從地面I深入到鹽穴8中并與鹽穴頂部相連，完井管柱外徑為244. 5mm、 壁厚10. 03mm、鋼級N80、螺紋接頭為偏梯形扣；完井管柱米用G級油井水泥、石央砂和外添加劑制成水泥漿與地層膠結(jié)在一起，水泥環(huán)2平均厚度3cm ;注采管柱外徑為177. 8mm、壁厚為9. 19mm、鋼級為N80、螺紋接頭為偏梯形扣,位于完井管柱內(nèi)并且與完井管柱軸線重合，在完井管柱底部采用鹽穴儲氣庫專用封隔器6和卡瓦7連接在一起。圖I至圖4所示的地下鹽穴儲氣庫密封性測試實(shí)施過程如下(I)、在鹽穴儲氣庫造腔完成后，從注采管柱向鹽穴中注入飽和的鹵水，直至井口位置；在鹵水注入過程中，嚴(yán)格按照造腔過程中設(shè)計的注入速度注入鹵水；同時，在完井管柱和注采管柱環(huán)空中注入鹵水，直至井口位置處；靜置24小時。(2)、鹵水注入完成后，在注采管柱井口位置處安裝第一密封蓋，將整個注采管柱密封??；在第一密封蓋上安裝有第二控制閥和第一壓力表，用于監(jiān)測和控制注采管柱內(nèi)鹵水壓力變化；同時，在第一密封蓋上還安裝有第一控制閥，用于控制容器與鹽穴間的環(huán)空，第一控制閥保持關(guān)閉狀態(tài)；在注采管柱與完井管柱的環(huán)空井口位置處安裝第三控制閥和第二壓力表，用于監(jiān)測和控制環(huán)空內(nèi)鹵水壓力變化。(3)、將支架放置在井口位置處的地面上，容器放置在支架的托盤上，并將容器底部凸出接口穿過托盤中心圓孔；采用聚氯乙烯材料制成的軟管將容器底部凸出接口與第一控制閥連接，并保證連接牢固、可靠，關(guān)閉流量控制閥門；向容器中注入飽和鹵水至刻度I. Sm位置處；通過螺栓調(diào)整支架腿長，保持整個測試過程中托盤、容器與地平面水平。(4)、打開流量控制閥門、第一控制閥，連通容器與鹽穴；每隔30分鐘記錄一次液面變化位置，連續(xù)記錄36小時。整個測試過程中，注采管柱和環(huán)空中鹵水壓力始終在設(shè)備可承受壓力范圍內(nèi)，沒有開啟第二、第三控制閥釋放鹵水。經(jīng)過36小時的測試，容器中液面高度從I. 8m降到了 0. 95m，液面降低高度為
0.85m小于lm，因此認(rèn)為該鹽穴儲氣庫密封性滿足設(shè)計要求。
權(quán)利要求
1.一種地下鹽穴儲氣庫密封性測試裝置，包括容器、支架、軟管，容器底部設(shè)有外凸接口 ；其特征在于容器上設(shè)有刻度線，凸出接口通過軟管與地下鹽穴儲氣庫的第一控制閥連接，檢測鹽穴和注采管柱的密封性。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種地下鹽穴儲氣庫密封性測試裝置，其特征在于容器位于支架托盤上，容器底部凸出接口通過托盤上的貫穿圓孔；凸出接口上安裝有流量控制閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2所述的地下鹽穴儲氣庫密封性測試裝置，其特征在于容器為透明材料制作的圓筒，高度為2m、外直徑為25cm、內(nèi)直徑為20cm，測量精度為1cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的地下鹽穴儲氣庫密封性測試裝置，其特征在于容器上端有一個可開合的頂蓋，頂蓋上帶有通氣孔，保持容器內(nèi)壓力與大氣壓相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的一種地下鹽穴儲氣庫密封性測試裝置，其特征在于支架上有托盤，托盤為圓形、金屬制成，直徑為30cm、厚度為Icm,托盤中心位置處有直徑為5cm的貫穿圓孔；托盤高度方向上有欄桿，欄桿與托盤邊緣連接，欄桿高度為50cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的地下鹽穴儲氣庫密封性測試裝置，其特征在于支架有三條腿，均勻分布；每條腿都具有獨(dú)立伸縮性，可以通過腿上的螺栓對腿長進(jìn)行調(diào)節(jié)；支架腿底部為尖錐狀，最大可以插入地表下20cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的地下鹽穴儲氣庫密封性測試裝置，其特征在于支架最小高度為0. 8m,支架腿可以收縮的最大長度為30cm。
8.—種地下鹽穴儲氣庫密封性測試方法，采用權(quán)利要求1-7的測試裝置，其特征在于包括以下步驟 (1)、在鹽穴儲氣庫造腔完成后，通過注采管柱向鹽穴中注入鹵水，直至井口位置；向注米管柱與完井管柱的環(huán)空中注入齒水至井口位置；靜置24小時； (2)、在注采管柱井口位置安裝第一控制閥、第二控制閥和第一壓力表，并保持控制閥處于關(guān)閉；第一控制閥用于控制容器與鹽穴間的連通性，第二控制閥和第一壓力表用于監(jiān)測和控制注采管柱和鹽穴內(nèi)鹵水壓力變化；在注采管柱與完井管柱的環(huán)空井口位置處安裝第三控制閥和第二壓力表，用于監(jiān)測和控制環(huán)空內(nèi)鹵水壓力變化； (3)、將支架放置在井口位置處地面上，通過調(diào)整腿長使得托盤與地平面水平；容器放置在支架托盤上，使得容器底部凸出接口通過支架托盤上的貫穿圓孔，通過管件將容器底部凸出接口與第一控制閥相連接；向容器中注入鹵水至容器高度4/5位置處； (4)、打開流量控制閥、第一控制閥，連通容器與鹽穴；監(jiān)測液面變化，并記錄下液面變化數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的地下鹽穴儲氣庫密封性測試方法，其特征在于測試時間不少于24小時，每隔0. 5小時記錄一次液面高度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8-9所述的地下鹽穴儲氣庫密封性測試方法，其特征在于鹵水為飽和鹽水；當(dāng)壓力表中顯示數(shù)據(jù)較大時可以通過控制閥釋放鹵水，以保證測試裝置的安全；測試過程中，支架和容器與地平面保持平行。
全文摘要
本發(fā)明屬于油氣資源開發(fā)領(lǐng)域，具體地，涉及一種地下鹽穴儲氣庫密封性測試裝置及測試方法。測試裝置包括容器、支架、軟管，容器底部設(shè)有外凸接口，外凸接口上安裝有流量控制閥門。容器位于支架托盤上，容器底部凸出接口通過托盤上的貫穿圓孔；凸出接口上安裝有流量控制閥。容器上設(shè)有刻度線用于測量液面變化；外凸接口通過軟管與地下鹽穴儲氣庫的第一控制閥連接，檢測注采管柱內(nèi)的鹵水壓力變化。支架有三條腿，均勻分布，每條腿都具有獨(dú)立伸縮性。實(shí)施方法包括步驟注入鹵水；安裝密封蓋、控制閥、壓力表；安裝支架、容器；進(jìn)行密封性測量。本發(fā)明測試裝置構(gòu)造簡單、實(shí)施步驟簡潔、易于現(xiàn)場操作。
文檔編號G01M3/32GK102798507SQ20121023296
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者閆怡飛, 王同濤, 閆相禎, 楊秀娟, 姜婷婷 申請人:中國石油大學(xué)(華東)