[發明專利]一種地下水平鹽巖溶腔的檢測方法

無效

• 申請號: 201210046703.9
• 申請日: 2012-02-28
• 公開（公告）號: CN102607480A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 梁衛國;趙陽升;李文英;李更新;楊海軍;徐素國;徐寶財
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01B17/06
• 分類號: G01B17/06
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 盧茂春

技術領域：

本發明一種地下水平鹽巖溶腔的檢測方法，屬于地下深部特殊空間檢測利用范疇。主要用于地下水平型鹽巖溶腔的腔體形狀及尺寸檢測，是一種先進、高效、直觀、可靠的地下特殊空間檢測裝置與方法。

技術背景：

隨著經濟與社會的快速發展，國家能源戰略儲備日益迫切。由于地質賦存條件優、密封性好、安全穩定程度高，地下鹽巖溶腔被公認為是油氣儲存及廢物處置的理想場所。我國西氣東輸工程的下游配套儲氣庫即選址于鹽巖溶腔，目前我國中部地區石油儲庫也選擇建于鹽巖溶腔中。但是，利用傳統水溶法建造鹽巖溶腔過程中，產生的鹵水很難一次達到鹽化企業標準，同時原地排放也十分困難，因此鹽巖溶腔儲庫建造速度十分緩慢。與此同時，由于我國悠久的鹽礦開采歷史，在江蘇、河南、湖北等地存在大量的廢棄鹽巖老腔，根據水溶開采方法不同，這些廢棄老腔有垂直型與水平型兩種。對這些廢棄老腔進行改造后用于油氣儲存或廢物處置，具有經濟、環保、高效等多重效益。在對廢棄老腔利用之前，必須首先進行對其結構形狀與尺寸大小的測量。由于我國地下鹽巖礦床一般埋深比較大（數百至數千米深），根據國內外經驗，其檢測多采用聲納檢測法。但是，傳統的聲納檢測方法對垂直型溶腔實施容易，而對在地下鹽礦床中水平賦存、直徑在數十米乃至上百米、長度達數百米的水平型鹽巖老腔，傳統聲納檢測裝置與方法則均無法適用。

發明內容：

本發明一種地下水平鹽巖溶腔的檢測方法的目的在于，克服傳統垂直鹽巖老腔檢測裝置與方法難以適用的缺點與不足，根據地下水平型鹽巖溶腔賦存特征與腔體檢測要求，公開提供一種能夠滿足地下深部廢棄水平鹽巖老腔腔體測量的先進、高效、直觀、可靠的檢測裝置與相應方法。

本發明一種地下水平鹽巖溶腔的檢測方法，其特征在于所采用的裝置為一種主要采用根據聲納原理設計的、能夠邊運動邊測量、在地下深部廢棄水平鹽巖溶腔溶液中測量水平鹽巖老腔的幾何特征并將測量信息及時反饋地面的自動控制前行的檢測裝置，該檢測裝置由螺旋槳1、微電機2、電池組3、控制器4、聲納檢測部分5和平衡吊索6組成；微電機2、電池組3、控制器4及聲納檢測部分5的主體都置于密閉耐壓檢測裝置內部；聲納檢測部分5的感測頭置于檢測裝置的前部；平衡吊索6外掛于檢測裝置重心鉛垂線方向底部；螺旋槳1置于檢測裝置尾部；螺旋槳1由微電機2驅動，微電機2由電池組3供電并由控制器4控制，控制器4是一塊由微機控制的能夠實現采集控制通訊的系統控制板，該控制板具有電源指示，可對微電機進行轉速和轉向與工作方式進行控制，具有過電壓、過電流與短路保護，其核心控制芯片AT89552通過數學模型計算控制I/O口輸出；該檢測裝置能夠滿足2000~3000m深的水平溶腔的容貌特征檢測要求；該檢測裝置從直徑大于150mm的垂直井筒中下放進入水平溶腔，在充滿水的深部水平老腔中沿腔體中部水平運動，同時對徑向尺寸小于150m老腔的形貌特征與相關幾何參數進行測量，并將測量信息通過光纜及時反饋至地面。?

上述一種地下水平鹽巖溶腔的檢測方法，其特征在于是一種主要采用根據聲納原理設計的、能夠邊運動邊測量、在地下深部廢棄水平鹽巖溶腔溶液中測量地下廢棄水平鹽巖老腔的幾何特征并將測量信息及時反饋地面的自動控制前行的檢測裝置的檢測方法：該方法根據鹽巖老腔地質賦存條件，選擇滿足基本地質條件的水平老腔進行測量；在對水平老腔實施測量之前，首先需要對連通水平老腔的連通直井與造斜井進行銑井作業并將水平老腔注滿水；將研制的特殊檢測裝置，從連通水平老腔的斜井井口下放至井底溶腔內；啟動檢測裝置，裝置在水溶液中可以按設定行進速度，向垂直井底目標方向自動前進，并可自動識別繞開腔底障礙物，同時對水平老腔四周進行環狀檢測，并將檢測信號實時傳輸至地面控制系統；通過檢測反饋系統，在地面可對地下檢測裝置進行實時監控，保障水平鹽巖老腔的完整檢測，檢測完成之后，撤回檢測裝置，根據檢測數據繪制地下鹽巖溶腔的真實形狀尺寸，以供溶腔儲庫的可用性評判及穩定性分析，其具體實施的步驟為：

Ⅰ.?根據鹽巖礦床地質資料及區域鹽礦開采歷史，確定滿足地質條件基本要求選擇的檢測目標為：地下鹽礦床中水平賦存、直徑為50~150米、長度300~500米的水平型鹽巖老腔；

Ⅱ.?在Ⅰ所選擇的水平型鹽巖老腔的垂直井與造斜井，分別下套銑工具進行銑井，并做必要修井以滿足本發明檢測裝置下放與其他測腔基本需求；

Ⅲ.?對水平型鹽巖老腔實施注水作業，保障腔體內充滿溶液，并溢出井口；

Ⅳ.?從水平型鹽巖老腔的斜井中，下放溶腔檢測裝置至井底溶腔中部，進行裝置定位；