[實用新型]利用超聲波探測含夾層型鹽腔體擴展過程的試驗裝置

有效

• 申請號: 201120451710.8
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN202330409U
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 任松;姜德義;陳結;楊春和;李林;任奕偉;白月明
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01B17/02;G01B17/06
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 張先蕓

技術領域

本實用新型涉及一種巖鹽造腔試驗裝置，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裝置。

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、經濟的特點，但國外巖鹽地下儲庫仍時有事故發生(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千萬元以上，一旦造腔失敗，造成的經濟損失巨大，還會產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、優化的造腔方案。所以必須找到一種方法及裝置能跟蹤監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。

實用新型專利內容

針對現有技術中的不足之處，本實用新型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裝置，該試驗裝置可跟蹤監測各造腔階段腔體形狀擴展過程，通過造腔形狀的變化規律來有效分析各造腔工藝參數對腔體形狀控制的影響。

本實用新型提供的利用超聲波探測含夾層型鹽腔體擴展過程的試驗裝置，包括夾層型鹽腔體試件、造腔技術套管、超聲波換能器和IES數據分析儀；所述造腔技術套管的一端伸入夾層型鹽腔體試件內的腔體中，所述超聲波換能器的發射探頭和接收探頭并排放在夾層型鹽腔體試件的外側面上，超聲波換能器與IES數據分析儀連接。

作為本實用新型的一種優選方案，所述夾層型鹽腔體試件的外壁上均布設有檢測點，所述超聲波換能器的發射探頭和接收探頭放在夾層型鹽腔體試件的外壁上的檢測點處。

本實用新型的有益效果是：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傳播的時間來計算任意造腔階段的厚度，通過統計擬合各檢測點的鹽巖腔壁厚度，再輔以三維畫圖軟件便可得出腔體的形狀，實現跟蹤監測各造腔階段腔體形狀擴展過程，通過造腔形狀的變化規律來有效分析各造腔工藝參數對腔體形狀控制的影響。

附圖說明

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格線的俯視圖。

附圖中：1—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—IES數據分析儀；?5—發射探頭；?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實用新型作進一步詳細地描述。

如圖1所示，利用超聲波探測含夾層型鹽腔體擴展過程的試驗裝置，包括夾層型鹽腔體試件1、造腔技術套管2、超聲波換能器3和IES數據分析儀4。造腔技術套管2的一端伸入夾層型鹽腔體試件1內的腔體中，超聲波換能器3的發射探頭5和接收探頭6并排放在夾層型鹽腔體試件1的外側面上，超聲波換能器3與IES數據分析儀4連接。

夾層型鹽腔體試件1的外壁上均布設有檢測點7，超聲波換能器3的發射探頭5和接收探頭6放在夾層型鹽腔體試件1的外壁上的檢測點7處。

使用該試驗裝置時，首先，將制做好的夾層型鹽腔體試件1放置在固定支架上（夾層型鹽腔體試件一般為圓柱體，直徑大于30cm），按現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（現有技術中的造腔技術套管主要包括油管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），并安裝好注水排鹵管路系統；然后，對夾層型鹽腔體試件1的外壁進行畫線布點，即按縱橫線在柱面繪制正交網格線（如圖2、3所示），網格線的交點為檢測點7，網格尺寸大小根據測試精度而定；最后，將發射探頭5和接收探頭6并排放在夾層型鹽腔體試件1的一側面的檢測點7處（要求發射探頭5的頻率高，探測距離在1cm，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的壁面傳播的時間來計算任意造腔階段的厚度，通過統計擬合各檢測點的鹽巖腔壁厚度，再輔以三維畫圖軟件便可得出腔體的形狀。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，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。