[發明專利]壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統

在審

• 申請號: 201410841630.1
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN104501906A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 吳國明;申瑞臣;楊海軍;屈丹安;袁光杰;田中蘭;李建君;巴金紅;李萍;路立君;徐寶財;劉奕杉;班凡生;楊松
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團鉆井工程技術研究院
• 主分類號: G01F23/24
• 分類號: G01F23/24
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 湯在彥

技術領域

本發明關于鹽穴儲氣庫造腔工程技術領域，特別是關于用于控制地下鹽穴腔體形狀的保護層界面的檢測技術，具體的講是一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統。

背景技術

鹽穴儲氣庫造腔工程是使用完成鉆進工作的造腔井，從造腔內管中連續向井下鹽層中注入淡水，通過溶解鹽巖轉變成為鹵水，再將鹵水通過造腔內管和造腔外管之間的環空連續排出至地面，從而在井下鹽層中形成一定體積特定形態的儲存空間作為儲氣庫。在造腔過程中，為了保證該儲存空間達到設計要求，需要在造腔外管與生產套管及井壁的環空內注入作為保護層材料的柴油到達工程設計的深度位置，以有效控制淡水溶解巖鹽的深度范圍，控制鹽穴儲氣庫的造腔過程，直至完成鹽穴儲氣庫造腔工程。

目前采用的油水界面檢測方法均為將油水界面傳感器安裝在造腔外管外壁上，隨造腔外管一起下入井內。油水界面傳感器通過電纜與地面檢測設備相連，可以檢測注入柴油是否到達設計深度，以便及時調整，保證安全造腔。

在造腔過程中，隨著腔體增大，油水界面的設計深度需要不斷向上調整，范圍可達數十米。現有油水界面檢測儀一般是使用一根電纜連接1只檢測傳感器進行油水界面檢測。為滿足高達數十米鹽穴儲氣庫造腔過程油水界面檢測的需要，必需通過工程作業不斷上提安裝管柱，調整檢測傳感器深度位置，以滿足井下油水界面檢測深度范圍要求。這種情況顯著增加了油水界面檢測儀的使用成本，不利于油水界面檢測儀的推廣應用。為擴大油水界面檢測儀的檢測范圍，可以采用一根電纜串聯連接3只檢測傳感器，3只檢測傳感器之間根據工程需要相隔一定長度區間安裝，擴大了油水界面檢測范圍，減少了上提安裝管柱工程作業次數，降低了鹽穴儲氣庫造腔工程成本。但是3只檢測傳感器檢測油水界面依然偏少，在開發新技術時應盡可能增加井下檢測傳感器的數量。同時，井下檢測傳感器長期浸泡在鹵水中，傳感器與電纜的連接件及傳感器之間的連接電纜存在輕微漏電，影響油水界面的正常測量，必需尋求消除漏電影響的技術方案。另一方面，我國一部分鹽穴儲氣庫建設在3000米的井深以上，在開發油水界面檢測新技術時應同時兼顧深井的高壓、高溫工作環境對井下檢測傳感器的技術要求。

上述油水界面檢測儀采用一根電纜串聯連接3只井下檢測傳感器，擴大了油水界面檢測范圍，減少了上提安裝管柱工程作業次數，降低了鹽穴儲氣庫造腔工程成本。但在實際應用中，一般在油水界面檢測儀安裝應用一年以后，由于井下檢測傳感器之間的連接電纜長期處于高溫高壓的鹵水中，出現老化，不同程度存在輕微漏電。而長期處于高溫高壓鹵水中的檢測傳感器上與電纜的連接件，也由于老化出現輕微漏電。兩方面漏電的影響，將導致油水界面檢測儀無法正常工作。

兩方面漏電的影響具體過程如下：進行油水界面檢測時，當首先使用下部第1只檢測傳感器進行油水界面檢測時，測量電纜、所有檢測傳感器之間的連接電纜和所有檢測傳感器與電纜的連接件均處于柴油中。由于柴油的絕緣作用，上述存在的輕微漏電均消失，對下部第1只檢測傳感器正常檢測油水界面沒有影響。當使用下部第1只檢測傳感器上方的第2只檢測傳感器進行油水界面檢測時，下部第1只檢測傳感器上的電纜連接件及連接電纜處于鹵水中均有輕微漏電，對第2只檢測傳感器正常檢測油水界面產生影響。當使用下部第2只檢測傳感器上方的第3只檢測傳感器進行油水界面檢測時，下部第1只檢測傳感器和第2只檢測傳感器上的電纜連接件及連接電纜處于鹵水中均有輕微漏電，對第3只檢測傳感器正常檢測油水界面產生較大的影響。一個鹽穴儲氣庫的造腔工程一般需要5至6年方可完工，在此期間井下油水界面檢測儀必需保證始終能夠正常檢測油水界面。當這些漏電量超過容許值時，將會造成油水界面檢測儀無法進行油水界面的正常檢測。

發明內容

為了解決現有技術中油水界面檢測方案的油水界面檢測儀無法滿足井下油水界面檢測深度范圍要求的難題，本發明提供了一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統，通過在底板上設置檢測電路以及不銹鋼觸點，實現了能在100℃的高溫環境和30Mpa的高壓環境長期正常完成檢測工作，適應我國鹽穴儲氣庫的建設已經開始向深井發展，對油水界面的檢測設備提出的更高性能要求使用的油水界面檢測傳感器，由5個油水界面檢測傳感器以及地面檢測儀組成的壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統能夠測量井下油水界面，實現井下油水界面的連續測量。

本發明的目的是，提供一種壓控開關控制串聯電阻式井下油水界面檢測系統，包括一地面檢測儀；一油水界面檢測傳感器組，通過鎧裝電纜與所述的地面檢測儀相連接；所述的油水界面檢測傳感器組由5個油水界面檢測傳感器組成。