[实用新型]一种盐穴储气库的气液界面测量装置

说明书

本实用新型公开一种盐穴储气库的气液界面测量装置，包括：中心管、伞形浮标、激光测距模块；所述中心管竖直插入所述盐穴储气库，用于排出所述卤水；所述伞形浮标设置在中心管上，当伞形浮标未接触到卤水液面时，呈自然下垂状态；当伞形浮标接触到卤水液面时，所述伞形浮标自然张开漂浮在卤水液面上；所述激光测距模块安装在中心管上，用于向所述伞形浮标发射激光，并接收从伞形浮标反射的激光信号，以通过发射和接收的激光信号确定激光测距模块距离所述伞形浮标的距离，以确定所述气液界面的深度。本实用新型可以实现实时连续地对气液界面深度的连续测量。

技术领域

本实用新型涉及盐穴储气库技术领域，更具体地，涉及一种盐穴储气库的气液界面测量装置。

背景技术

盐穴储气库是通过注入淡水的方式将盐矿作为溶腔储气的方式建造，其过程为：通过钻井向下打入中心管、中间管、套管等管道；通过注入淡水的方法进行溶解，由排水管排出卤水，并由注水管与套管之间的空隙注入隔离液避免顶部溶解；在上述期间不断根据卤水盐度等技术参数调整参数，控制地下腔穴的几何形状和体积，最终得到符合设计要求的储气库。在其建造和使用过程中，必须控制并调节气液界面高度来控制溶腔顶板形状，如控制不当，会使盐穴顶部溶解，破坏其几何形状，削弱其保持压力的能力。同时，在储气库建成后投入使用后，要求严格密封，会在中心管上使用永久封隔器，这使原来在建造过程中能使用的有线测量方法无法使用，同时井下的环境条件更为严苛，上述条件使得现有测量方法及装置很难满足要求。

目前，在气液界面的测量过程中存在的问题有：

1)在中国专利CN201711050272.2《盐穴储气库的气液界面深度的测量方法及装置》中涉及到了一种盐穴储气库的液位测量方法及装置，其使用传感器及电缆实现了对气液深度界面的实时连续和大范围监测，但是由于有线电缆无法通过永久封隔器导致该方法仅适用于储气库建造时期无永久封隔器环境下的气液界面距离测量，且其使用的基于无线通信装置三点法测距方法由于其传感器分别处于气体、液体、气液界面三种井下特殊环境，信号传输受到干扰较大，精度会受到较大影响。

2)由于建成后使用的过程中，中心管等管道是采用以10m一段的管道连续向下伸入安装的方法安装，其中为了使在管道向下延伸的过程中使腔体保持密闭性使用永久封隔装置，因此激光测距装置的设计存在较大的局限性。即当其为了能向下运输且通过永久封隔装置而体积设计较小时，其激光发射会受到中心管连接处的丝扣等凸起部分干扰，极大影响光路的完整性和测量的准确性；而当其体积设计较大时，其又难以实现沿管道向下运输及正常的安装使用。

3)在使用激光测距装置的井下方案中，在未使用浮标的情况下，直接使用激光照射气液界面，由于气液界面存在波动、油水混合浓度不稳定等因素导致气液界面激光反射情况过于复杂；而使用浮标进行测量，若采取沿水流将浮标送入腔内的方法则存在浮标位置难以固定，难以回收等问题；若采取将浮标固定在管道上，又存在管道向下安装无法通过永久封隔器的问题。

4)在一般的使用相位法测距的激光测距方案中，由于相位法是在信号处理后通过反三角函数计算得到相位差来得到测量距离和反三角函数的函数特性，导致测距仅在某段距离上能保持较高的精度，而无法在设计好的整段量程上维持较好的精度。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于解决建造过程中以及投入使用后的盐穴储气库中无法对盐穴气液界面深度进行准确测量的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种盐穴储气库的气液界面测量装置，所述盐穴储气库位于地下，通过向地下注入卤水的方式成型，再通过排出卤水的方式空出空间以存储气体；包括：中心管、伞形浮标、激光测距模块；

所述中心管竖直插入所述盐穴储气库，用于排出所述卤水；

所述伞形浮标设置在中心管上，当伞形浮标未接触到卤水液面时，呈自然下垂状态；当伞形浮标接触到卤水液面时，所述伞形浮标自然张开漂浮在卤水液面上；