CN108222919B - 应用于盐穴储气库注气排卤阶段的气水界面监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于盐穴储气库注气排卤阶段的气水界面监测方法，属于盐穴储气库技术领域。该方法包括：将测温及传输光缆单元和配重深入盐穴储气库的腔体内至预定深度后，利用分布式温度解调仪测量测温及传输光缆单元在盐穴储气库的腔体内的各个深度的温度，得到盐穴储气库的腔体内的温度分布曲线，将温度分布曲线中深度值最小的拐点所对应的深度，确定为盐穴储气库的腔体内的气水界面的深度，解决了避免注气排卤过程中繁琐的工艺流程的问题；达到了简化注气排卤过程中气水界面的检测流程，降低作业风险的效果。
Description
技术领域
本公开涉及盐穴储气库技术领域，特别涉及一种应用于盐穴储气库注气排卤阶段的气水界面监测方法。
背景技术
盐穴储气库被用于储存各种气体，目前多采用注气排卤的方法在盐穴储气库中存储气体。
注气排卤即是在盐穴储气库建造完成后，向盐穴储气库的腔体内注入所要存储的气体，以此置换出腔体内的卤水，达到利用盐穴储气库存储气体的目的。
在注气排卤过程中，由于盐穴储气库内会同时存在气体和卤水，若注入的气体过多，注入的气体则会进入排出卤水的管道，导致气体泄漏，因此在注气排卤的过程中需要对气体和卤水所形成的气水界面进行检测。
发明内容
本公开提供一种应用于盐穴储气库注气排卤阶段的气水界面监测方法。所述技术方案如下：
根据本公开实施例的第一方面，提供一种应用于盐穴储气库注气排卤阶段的气水界面监测方法，所述气水界面监测方法采用气水界面监测装置，所述气水界面监测装置包括：
测温及传输光缆单元，所述测温及传输光缆单元的第一端深入盐穴储气库的腔体内；
配重，所述配重与所述测温及传输光缆单元的第一端相连；
分布式温度解调仪，所述分布式温度解调仪的第一端与所述测温及传输光缆单元露出所述盐穴储气库的第二端相连；
监测控制器，所述监测控制器与所述分布式温度解调仪的第二端相连；
防喷装置，所述防喷装置设置于所述盐穴储气库的井口采气树处，所述防喷装置外包于所述测温及传输光缆单元露出所述盐穴储气库的部分，所述防喷装置设置有第一压力表，所述防喷装置至少包括防喷管；
注气管，所述注气管的第一端深入所述盐穴储气库的腔体内，所述注气管的第二端与所述防喷管分别与露出所述盐穴储气库的注气管线相连；
井口阀门，所述井口阀门设置于所述井口采气树处，所述井口采气树处设置有第二压力表，所述井口阀门至少包括排卤管阀门；
所述盐穴储气库注气排卤阶段的气水界面监测方法包括以下步骤：
步骤A，关闭所述井口阀门；
步骤B，利用所述注气管线向所述注气管和所述防喷管注入气体，利用所述第一压力表检测所述防喷管内的压力，利用所述第二压力表检测所述盐穴储气库的井口的压力，当所述防喷管内的压力与所述盐穴储气库的井口的压力一致时停止注气；
步骤C，在所述防喷管内的压力与所述盐穴储气库的腔体内的压力一致后的预定时长之后，打开所述排卤管阀门，将所述测温及传输光缆单元和所述配重深入所述盐穴储气库的腔体内至预定深度，所述预定深度下的所述排卤管的内部为卤水，且所述排卤管的外部为天然气和卤水，所述排卤管与所述防喷装置相连，所述排卤管外包于所述测温及传输光缆单元深入所述盐穴储气库的部分和配重；
步骤D，利用所述分布式温度解调仪测量所述光缆在所述盐穴储气库的腔体内的各个深度的温度，得到所述盐穴储气库的腔体内的温度分布曲线；
步骤E，将所述温度分布曲线中深度值最小的拐点所对应的深度，确定为所述盐穴储气库的腔体内的气水界面的深度，所述拐点对应的深度为温度差大于预定温度的第一深度和第二深度中深度小的深度，所述第一深度和所述第二深度之间的深度差为预定深度。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
通过将测温及传输光缆单元和配重深入盐穴储气库的腔体内至预定深度后，利用分布式温度解调仪测量测温及传输光缆单元在盐穴储气库的腔体内的各个深度的温度，得到盐穴储气库的腔体内的温度分布曲线，将温度分布曲线中深度值最小的拐点所对应的深度，确定为盐穴储气库的腔体内的气水界面的深度，解决了避免注气排卤过程中繁琐的工艺流程的问题；达到了简化注气排卤过程中气水界面的检测流程，降低作业风险的效果。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种气水界面监测装置的示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种盐穴储气库的腔体内的温度分布曲线的示意图。
附图标号说明：
10分布式温度解调仪，20监测控制器，30测温及传输光缆单元，40防喷装置，50排卤管，60注气管，70套管，80注气管套管鞋，90配重，100气水界面。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是根据一示例性实施例示出的一种气水界面监测装置的示意图，如图1所示，气水界面监测装置至少包括：10分布式温度解调仪，20监测控制器，30测温及传输光缆单元，40防喷装置，60注气管，70套管，80注气管套管鞋，90配重。
测温及传输光缆单元30的第一端深入盐穴储气库的腔体内。
可选的，测温及传输光缆单元30的温度测量精度高于0.5℃，测温及传输光缆单元30的温度分辨率高于1℃。
配重90与测温及传输光缆单元30的第一端相连。
优选的，配重90与测温及传输光缆单元30的连接方式为密封连接。
可选的，配重90的重力大于第一阻力和第二种重力之和，第一阻力为测温及传输光缆单元30和配重90深入所述盐穴储气库的腔体内产生的浮力，第二阻力为测温及传输光缆单元30和配重90在腔体内移动时产生的摩擦阻力。
分布式温度解调仪10的第一端与测温及传输光缆单元30露出所述盐穴储气库的第二端相连。
可选的，分布式温度解调仪10的深度测量精度高于1m，分布式温度解调仪10的深度分辨率达高于0.4m，分布式温度解调仪10的深度测量范围大于1400m。
监测控制器20与分布式温度解调仪10的第二端相连。
防喷装置40设置于盐穴储气库的井口采气树处，该防喷装置40外包于测温及传输光缆单元30露出盐穴储气库的部分，该防喷装置设置有第一压力表，该防喷装置40至少包括防喷管，该防喷装置40上设置有用于检测防喷管内的压力的压力表。该井口采气树处还设置有井口阀门，该井口阀门至少包括排卤管阀门。
优选的，防喷装置40与盐穴储气库的井口采气树处的连接方式为密封连接。
可选的，防喷装置40的最大工作压力大于盐穴储气库的腔体内的压力，且盐穴储气库的腔体内的压力不超过防喷装置40的最大工作压力的80％。
注气管60的第一端深入盐穴储气库的腔体内，注气管60的第二端与防喷管分别与露出盐穴储气库的注气管线相连。
井口阀门设置于井口采气树处，该井口采气树处设置有第二压力表，该井口阀门至少包括排卤管阀门；
在一种可能实现的方式中，该气水界面监测装置还包括流量计，该流量计用于计量注入或者采出天然气的量，该流量计设置在注气管线处。
另外，气水界面监测装置还包括：排卤管50，排卤管50与防喷装置40相连，且排卤管50外包于测温及传输光缆单元深入盐穴储气库的部分和配重90。
本公开的盐穴储气库注气排卤阶段的气水界面监测方法包括以下步骤：
步骤A，关闭井口阀门。
该井口阀门包括控制井下的阀门和控制管线的阀门，如：排卤管阀门。
步骤B，利用注气管线向注气管60和防喷管注入气体，利用第一压力表检测防喷管内的压力，利用第二压力表检测盐穴储气库的井口的压力，当防喷管内的压力与盐穴储气库的井口的压力一致时停止注气。
可选的，该气体为天然气。
步骤C，在防喷管内的压力与盐穴储气库的腔体内的压力一致后的预定时长之后，打开排卤管阀门，将配重90深入盐穴储气库的腔体内至预定深度，该预定深度下的排卤管50的内部为卤水，且排卤管50的外部为天然气和卤水。
可选的，在防喷管内的压力与盐穴储气库的腔体内的压力一致后，静置预定时长，检测该气水界面监测装置是否有气体泄漏，当该气水界面监测装置未发生气体泄漏时，打开排卤管阀门，继续执行后续流程。
打开排卤管阀门后，防喷管内的配重90在自身重力的作用下深入盐穴储气库的腔体内至预定深度，此时配重90内置于排卤管50内。
步骤D，利用分布式温度解调仪10测量测温及传输光缆单元30在盐穴储气库的腔体内的各个深度的温度，得到盐穴储气库的腔体内的温度分布曲线。
先利用分布式温度解调仪10测量光缆在盐穴储气库的腔体内的各个深度的温度后，再利用监测控制器10显示穴储气库的腔体内的各个深度的温度，得到盐穴储气库的腔体内的温度分布曲线。
图2是根据一示例性实施例示出的一种盐穴储气库的腔体内的温度分布曲线的示意图，其中，图2(A)为在防喷管内的压力与盐穴储气库的腔体内的压力一致时盐穴储气库的腔体内的温度分布曲线，图2(B)为在防喷管内的压力与盐穴储气库的腔体内的压力一致后的预定时长之后盐穴储气库的腔体内的温度分布曲线。
步骤E，将温度分布曲线中深度值最小的拐点所对应的深度，确定为盐穴储气库的腔体内的气水界面的深度，拐点对应的深度为温度差大于预定温度的第一深度和第二深度中深度小的深度，第一深度和第二深度之间的深度差为预定深度。
仍参见图2(B)，图2(B)中的Q点即为温度分布曲线中深度值最小的拐点，Q点所对应的深度为盐穴储气库的腔体内的气水界面的深度。
在一种可能实现的方式中，在步骤E之后，进行步骤F进一步修正盐穴储气库的腔体内的气水界面的深度值。
步骤F，对确定的盐穴储气库的腔体内的气水界面的深度进行修正，将修正后得到的深度确定为盐穴储气库的腔体内的气水界面的深度。
具体的，根据H＝h测+(h1-h2)，计算修正后得到的深度。
其中，H为修正后得到的深度，h测为确定的盐穴储气库的腔体内的气水界面的深度，h1为通过第一测量方式测量得到的第一注气管套管鞋深度，h2为通过第二测量方式测量得的第二注气管套管鞋深度。
可选的，第一测量方式为CCL磁定位测井，第二测量方式为光缆测量。
可选的，为了保证所确定的盐穴储气库的腔体内的气水界面的深度的准确性，气水界面监测装置的精度需满足下述条件中的至少一种：
1、压力表满足下述条件中的至少一种：压力范围在0至200bar之间、测量分辨率高于10mbar、测量精度小于0.01％F.S。
2、测温及传输光缆单元满足下述条件中的至少一种：测量温度范围在0.5℃至50℃之间、测量分辨率高于1℃、测量精度小于0.5℃。
3、分布式温度解调仪满足下述条件中的至少一种：深度测量范围在0至1500m之间、分辨率高于0.4m、测量精度小于1m。
综上所述，本公开实施例中提供的应用于盐穴储气库注气排卤阶段的气水界面监测方法，通过将测温及传输光缆单元和配重深入盐穴储气库的腔体内至预定深度后，利用分布式温度解调仪测量测温及传输光缆单元在盐穴储气库的腔体内的各个深度的温度，得到盐穴储气库的腔体内的温度分布曲线，将温度分布曲线中深度值最小的拐点所对应的深度，确定为盐穴储气库的腔体内的气水界面的深度，解决了避免注气排卤过程中繁琐的工艺流程的问题；达到了简化注气排卤过程中气水界面的检测流程，降低作业风险的效果。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (6)
1.一种应用于盐穴储气库注气排卤阶段的气水界面监测方法，其特征在于，所述气水界面监测方法采用气水界面监测装置，所述气水界面监测装置包括：
测温及传输光缆单元，所述测温及传输光缆单元的第一端深入盐穴储气库的腔体内；
配重，所述配重与所述测温及传输光缆单元的第一端相连；
分布式温度解调仪，所述分布式温度解调仪的第一端与所述测温及传输光缆单元露出所述盐穴储气库的第二端相连；
监测控制器，所述监测控制器与所述分布式温度解调仪的第二端相连；
防喷装置，所述防喷装置设置于所述盐穴储气库的井口采气树处，所述防喷装置外包于所述测温及传输光缆单元露出所述盐穴储气库的部分，所述防喷装置设置有第一压力表，所述防喷装置至少包括防喷管；
注气管，所述注气管的第一端深入所述盐穴储气库的腔体内，所述注气管的第二端与所述防喷管分别与露出所述盐穴储气库的注气管线相连；
井口阀门，所述井口阀门设置于所述井口采气树处，所述井口采气树处设置有第二压力表，所述井口阀门至少包括排卤管阀门；
所述盐穴储气库注气排卤阶段的气水界面监测方法包括以下步骤：
步骤A，关闭所述井口阀门；
步骤B，利用所述注气管线向所述注气管和所述防喷管注入气体，利用所述第一压力表检测所述防喷管内的压力，利用所述第二压力表检测所述盐穴储气库的井口的压力，当所述防喷管内的压力与所述盐穴储气库的井口的压力一致时停止注气；
步骤C，在所述防喷管内的压力与所述盐穴储气库的腔体内的压力一致后的预定时长之后，打开所述排卤管阀门，将所述测温及传输光缆单元和所述配重深入所述盐穴储气库的腔体内至预定深度，所述预定深度下的所述排卤管的内部为卤水，且所述排卤管的外部为天然气和卤水，所述排卤管与所述防喷装置相连，所述排卤管外包于所述测温及传输光缆单元深入所述盐穴储气库的部分和配重；
步骤D，利用所述分布式温度解调仪测量所述光缆在所述盐穴储气库的腔体内的各个深度的温度，得到所述盐穴储气库的腔体内的温度分布曲线；
步骤E，将所述温度分布曲线中深度值最小的拐点所对应的深度，确定为所述盐穴储气库的腔体内的气水界面的深度，所述拐点对应的深度为温度差大于预定温度的第一深度和第二深度中深度小的深度，所述第一深度和所述第二深度之间的深度差为预定深度，其中所述确定为所述盐穴储气库的腔体内的气水界面之后，所述方法还包括：
对所述确定的盐穴储气库的腔体内的气水界面的深度进行修正，得到修正后的盐穴储气库的腔体内的气水界面的深度；
其中，所述对所述确定的盐穴储气库的腔体内的气水界面的深度进行修正，包括：
按照所述确定的盐穴储气库的腔体内的气水界面的深度相关的计算公式，计算所述修正后得到的盐穴储气库的腔体内的气水界面的深度；
其中，所述计算公式为：
H＝h测+(h1-h2)，
所述H为所述修正后的盐穴储气库的腔体内的气水界面的深度，所述h测为所述确定的盐穴储气库的腔体内的气水界面的深度，所述h1为通过第一测量方式测量得的第一注气管套管鞋深度，所述h2为通过第二测量方式测量得到的第二注气管套管鞋深度，其中所述第一测量方式为光缆测量，所述第二测量方式为CCL磁定位测井。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气水界面监测装置还包括：流量计，所述流量计设置在所述注气管线处。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配重的重力大于第一阻力和第二阻力之和，所述第一阻力为所述测温及传输光缆单元和所述配重深入所述盐穴储气库的腔体内产生的浮力，所述第二阻力为所述测温及传输光缆单元和所述配重在腔体内移动时产生的摩擦阻力。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述防喷装置的最大工作压力大于所述盐穴储气库的腔体内的压力，且所述盐穴储气库的腔体内的压力不超过所述防喷装置的最大工作压力的80％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测温及传输光缆单元的温度测量精度小于0.5℃，所述测温及传输光缆单元的温度分辨率高于1℃；所述分布式温度解调仪的深度测量精度小于1m，所述分布式温度解调仪的深度分辨率达高于0.4m，所述分布式温度解调仪的深度测量范围为在0至1500m之间。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测温及传输光缆单元与所述配重通过密封连接，所述防喷装置与所述盐穴储气库的井口采气树处通过密封连接。
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