[发明专利]一种地下水平盐岩溶腔的检测方法

说明书

技术领域：

本发明一种地下水平盐岩溶腔的检测方法，属于地下深部特殊空间检测利用范畴。主要用于地下水平型盐岩溶腔的腔体形状及尺寸检测，是一种先进、高效、直观、可靠的地下特殊空间检测装置与方法。

技术背景：

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。但是，利用传统水溶法建造盐岩溶腔过程中，产生的卤水很难一次达到盐化企业标准，同时原地排放也十分困难，因此盐岩溶腔储库建造速度十分缓慢。与此同时，由于我国悠久的盐矿开采历史，在江苏、河南、湖北等地存在大量的废弃盐岩老腔，根据水溶开采方法不同，这些废弃老腔有垂直型与水平型两种。对这些废弃老腔进行改造后用于油气储存或废物处置，具有经济、环保、高效等多重效益。在对废弃老腔利用之前，必须首先进行对其结构形状与尺寸大小的测量。由于我国地下盐岩矿床一般埋深比较大（数百至数千米深），根据国内外经验，其检测多采用声纳检测法。但是，传统的声纳检测方法对垂直型溶腔实施容易，而对在地下盐矿床中水平赋存、直径在数十米乃至上百米、长度达数百米的水平型盐岩老腔，传统声纳检测装置与方法则均无法适用。

发明内容：

本发明一种地下水平盐岩溶腔的检测方法的目的在于，克服传统垂直盐岩老腔检测装置与方法难以适用的缺点与不足，根据地下水平型盐岩溶腔赋存特征与腔体检测要求，公开提供一种能够满足地下深部废弃水平盐岩老腔腔体测量的先进、高效、直观、可靠的检测装置与相应方法。

本发明一种地下水平盐岩溶腔的检测方法，其特征在于所采用的装置为一种主要采用根据声纳原理设计的、能够边运动边测量、在地下深部废弃水平盐岩溶腔溶液中测量水平盐岩老腔的几何特征并将测量信息及时反馈地面的自动控制前行的检测装置，该检测装置由螺旋桨1、微电机2、电池组3、控制器4、声纳检测部分5和平衡吊索6组成；微电机2、电池组3、控制器4及声纳检测部分5的主体都置于密闭耐压检测装置内部；声纳检测部分5的感测头置于检测装置的前部；平衡吊索6外挂于检测装置重心铅垂线方向底部；螺旋桨1置于检测装置尾部；螺旋桨1由微电机2驱动，微电机2由电池组3供电并由控制器4控制，控制器4是一块由微机控制的能够实现采集控制通讯的系统控制板，该控制板具有电源指示，可对微电机进行转速和转向与工作方式进行控制，具有过电压、过电流与短路保护，其核心控制芯片AT89552通过数学模型计算控制I/O口输出；该检测装置能够满足2000~3000m深的水平溶腔的容貌特征检测要求；该检测装置从直径大于150mm的垂直井筒中下放进入水平溶腔，在充满水的深部水平老腔中沿腔体中部水平运动，同时对径向尺寸小于150m老腔的形貌特征与相关几何参数进行测量，并将测量信息通过光缆及时反馈至地面。 

上述一种地下水平盐岩溶腔的检测方法，其特征在于是一种主要采用根据声纳原理设计的、能够边运动边测量、在地下深部废弃水平盐岩溶腔溶液中测量地下废弃水平盐岩老腔的几何特征并将测量信息及时反馈地面的自动控制前行的检测装置的检测方法：该方法根据盐岩老腔地质赋存条件，选择满足基本地质条件的水平老腔进行测量；在对水平老腔实施测量之前，首先需要对连通水平老腔的连通直井与造斜井进行铣井作业并将水平老腔注满水；将研制的特殊检测装置，从连通水平老腔的斜井井口下放至井底溶腔内；启动检测装置，装置在水溶液中可以按设定行进速度，向垂直井底目标方向自动前进，并可自动识别绕开腔底障碍物，同时对水平老腔四周进行环状检测，并将检测信号实时传输至地面控制系统；通过检测反馈系统，在地面可对地下检测装置进行实时监控，保障水平盐岩老腔的完整检测，检测完成之后，撤回检测装置，根据检测数据绘制地下盐岩溶腔的真实形状尺寸，以供溶腔储库的可用性评判及稳定性分析，其具体实施的步骤为：

Ⅰ. 根据盐岩矿床地质资料及区域盐矿开采历史，确定满足地质条件基本要求选择的检测目标为：地下盐矿床中水平赋存、直径为50~150米、长度300~500米的水平型盐岩老腔；

Ⅱ. 在Ⅰ所选择的水平型盐岩老腔的垂直井与造斜井，分别下套铣工具进行铣井，并做必要修井以满足本发明检测装置下放与其他测腔基本需求；

Ⅲ. 对水平型盐岩老腔实施注水作业，保障腔体内充满溶液，并溢出井口；

Ⅳ. 从水平型盐岩老腔的斜井中，下放溶腔检测装置至井底溶腔中部，进行装置定位；