[其他]確定空洞主要是地下空洞如溶洞,地洞,洞穴通道及其他類似空洞容積的方法

無效

• 申請號: 85101252
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85101252B
• 公開（公告）日: 1988-10-26
• 發明（設計）人: 米哈伊·梅吉里
• 申請（專利權）人: 石油和天然氣公司
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 包冠乾;王峰章

一種確定空洞容積的方法，尤其是確定地下空洞如溶洞、地洞、洞穴、通道及其他類似的空洞的容積。該方法通過體積的突然和瞬間增加或縮小而使充滿所調查空間的介質的體積發生變化，同時測量該空間在體積變化之前已有的壓力以及作為體積變化的結果而產生的壓力變化情況，然后根據所測得的數據進行計算，求出所調查空洞的容積。

本發明系確定空洞（主要是地下空洞如溶洞、地洞、洞穴、通道及其他類似的空洞）容積的一種方法。本發明主要可以用于石油及天然氣的開采。

隨著地球發展史的演變，地球表面以下自然形成了千奇百怪的空洞，如溶洞、地洞、巖洞等。這些空洞中的一部分可以用洞穴研究法加以認識。而對于大多數位于較深地層并充滿水或碳氫化合物的空洞來說，使用深孔勘探法，通過對所發生或所觀察到的鉆頭自由下落情況，可以發現它們。在開采固體礦物原料時，一般來說，地下水的突然噴冒也說明遇到或碰到了地洞或地下空穴。

人為的因素也在許多地方造成了地下空穴，如地下室、巷道或地道、開采完后留下的礦井、管道等等，這些地下空間后來廢棄不用而未加填充，因而我們今天才有必要排除或清理它們。

無論是天然的或用技術形成的或人為造成的地下空間，絕大多數都同透射的或透氣的巖石相連接。

確定地下空間容積的原因，比如可以是地質學方面的，又如在碳氫化合物和固體原料開采中，確定地下空間的容積對開采技術和建筑技術方面也很重要。所以，有關的專家們迄今為止仍在致力于測定這類地下空間的尺寸和容積。

比如在匈牙利的《喀斯特和洞穴》雜志1980年第2期第99～102頁上就登載了一些洞穴的測繪圖片以及根據所取得的數據和卡片確定洞穴容積的方法。

匈牙利《石油和天然氣》雜志1972年第5期第132～136頁上闡述了一種方法，即在開采瑙杰倫杰爾油田（Erdolfeldes Nagylengyel）時根據所發生和所確認的鉆頭自由下落情況和沖洗損耗情況得出了地下有空洞的結論。但按照公式確定其容積和尺寸時靠的只是通過估計而取得的估計值。

蘇聯的《天然氣開采者》雜志第9期第48～51頁介紹了用地球物理法確定地下空間或地洞的方法。

用上述已知的方法可以求出地下空間的尺寸，但很不精確，不能滿足當代提出的各種要求。因為：

1）按照洞空研究和測量法，人必須能夠對洞穴進行實地測量，因為所考察的洞穴可能還和別的-隱蔽著的-洞穴相連接;

2）根據鉆頭自由下落石能在一個點上，而且只能在一維上確定空洞的大小;但由于空洞形狀一般來說十分復雜，所以實際上并不能求出它們的真正容積;

3）使用地球物理法確定，多次反射會嚴重影響測量的效果;只有在洞穴內部形狀比較規則的情況下，調整發射信號的幅度才會獲得結果。

本發明的目的在于克服上述缺點，也就是說，創造一種能普遍用于地下空間容積測量的更精確的測量方法。

據此，本發明所要解決的任務是，為測量地下空間的容積制定出一種方法，利用這種方法，不管地下洞穴的形狀、構成及其表面輪廓如何，均可進行比用已知方法大為精確的測定。

本發明所提出的任務可以通過下述方法解決：使充滿地下空間如洞穴、地洞和通道等的液體體積突然或瞬間增大或減小，與此同時測量因液體體積增大或縮小而產生的壓力變化，可能時要逐一記錄下來。然后根據由此取得的測量值進行計算，確定所調查的地下空間的容積。

根據本發明，這種方法的另一較好的實施方案是通過起爆，比如把氮氣瓶里的氮氣排進地下空穴里，或是通過一次爆炸，使處于壓力下的地下空間如空穴、地穴、洞穴等的體積增大。

使用本發明的方法時，在所調查的空間引起的體積變化會導致在充滿該空間的介質中產生以聲速傳播的壓力波。根據測得的壓力變化數值，了解本發明的專家可以借助于已知的物質脹縮系數表，算出有關空間的容積。

一般來說，體積的變化是通過滲濾完成的，這就是說，通過水的受壓附著，或通過氣體介質向外界大氣中泄漏，這在壓力變化時必然發生，而且二者也有著明顯的區別。