[發明專利]鹽穴儲氣庫造腔用油水界面檢測儀及油水界面的檢測方法

在審

• 申請號: 201611224432.6
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106595813A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 袁光杰;王子健;申瑞臣;班凡生;夏焱;董勝偉;李景翠;莊曉謙;路立君
• 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: G01F23/296
• 分類號: G01F23/296
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 張德斌,姚亮

1.一種水錘激發裝置，其特征在于，該裝置包括放空閥、低壓室、控制閥及高壓室；

其中，所述低壓室的第一端與所述放空閥相連接，該低壓室的第二端與所述控制閥的第一端相連接；該控制閥的第二端與所述高壓室的第一端相連接，該高壓室的第二端設置有用于與井口相連接的外螺紋；

所述低壓室安裝有用于讀取低壓室內壓力的壓力表；

所述高壓室安裝有用于采集壓力信號的壓力傳感器，及溫度壓力一體式傳感器。

2.根據權利要求1所述的水錘激發裝置，其特征在于，所述壓力傳感器為壓電式壓力傳感器。

3.一種鹽穴儲氣庫造腔用油水界面檢測儀，其特征在于，該檢測儀包括權利要求1或2所述的水錘激發裝置、數據采集設備及計算機；

其中，所述水錘激發裝置經由數據采集設備與所述計算機電相連；且所述計算機安裝有信號處理及分析系統。

4.根據權利要求3所述的檢測儀，其特征在于，所述數據采集設備為采樣率可調的數據采集設備。

5.根據權利要求3所述的檢測儀，其特征在于，所述信號處理及分析系統包括數據采集模塊、濾波模塊及分析計算模塊；

其中，所述濾波模塊為用于采用小波分析和卡爾曼濾波進行數字信號處理的濾波模塊；

所述分析計算模塊為用于采用接箍法、回音標法或聲速法計算界面深度的分析計算模塊。

6.一種鹽穴儲氣庫造腔過程中的油水界面檢測方法，其是采用權利要求3-5任一項所述的鹽穴儲氣庫造腔用油水界面檢測儀實現的，其特征在于，該方法包括以下步驟：

采用所述鹽穴儲氣庫造腔用油水界面檢測儀得到接箍波和界面波；

如果所述接箍波清晰，則采用所述接箍法得到油水界面深度，按照以下步驟操作：首先測得壓力波經過該套管的平均波速ν，再根據該平均波速ν、界面波到達壓力傳感器的時間T及最后一個接箍波到達壓力傳感器的時間t1，得到所述油水界面深度L_Interface；

如果所述接箍波無法辨識，且井筒中安裝有回音標，則采用所述回音標法得到油水界面深度，按照以下步驟操作：

首先，采用所述鹽穴儲氣庫造腔用油水界面檢測儀得到回音標波；然后測得井口到回音標處的平均波速V；最后根據該平均波速V、回音標波到達壓力傳感器的時間t3以及界面波到達壓力傳感器的時間T1得到所述油水界面的深度。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，如果所述接箍波無法辨識，且井筒中未安裝有回音標，則采用所述聲速法得到油水界面深度，按照以下步驟操作：

建立井筒溫度場模型、壓力場模型及波速模型，再根據該井筒溫度場模型、壓力場模型及波速模型分別計算全井筒的溫度剖面、壓力剖面，進而計算波速剖面；最后根據所述界面波到達壓力傳感器的時間T，計算得到所述油水界面深度L_Interface。

8.根據權利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述采用鹽穴儲氣庫造腔用油水界面檢測儀得到接箍波、界面波及回音標波包括以下具體步驟：

1)、將所述水錘激發裝置的控制閥和放空閥完全打開，配合井口處的閥門，排空水錘激發裝置中的空氣；

2)、關閉放空閥，完全打開井口處的閥門，關閉控制閥，此時水錘激發裝置中的壓力等于井口套壓；再緩慢開啟放空閥，低壓室泄壓，使高壓室和低壓室之間產生一合適壓差，關閉放空閥；

3)、快速開啟并關閉控制閥，產生壓力波，該壓力波在環空里的柴油中向井下傳播；壓力傳感器采集由接箍、油水界面及回音標反射回來的壓力信號，再經由數據采集設備進入計算機，并交由信號處理及分析系統進行后處理，得到所述接箍波、界面波及回音標波。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，步驟2)中所述壓差的大小為3-5MPa。

10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，步驟3)中所述后處理包括采用小波分析和卡爾曼濾波對所述壓力信號進行數字信號處理。