[实用新型]用于井下油水界面或气液界面的检测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及天然气地下盐穴储气库造腔工程技术领域，是一种用于控制盐穴腔体形状的保护层界面检测设备。

背景技术

盐穴储气库造腔是指在一定的控制条件下，把淡水或不饱和卤水注入地下盐层中，通过溶解盐岩并排出卤水，从而在地下形成特定形态的储存空间。为了保证该工程的实施，需要从井筒中的造腔内管向地下盐层中注入淡水，在经过充分溶解岩盐后，再将含盐的卤水通过造腔内管和造腔外管之间的环空连续排出至地面，从而实现在地下盐层中形成一定体积的空间。为了保证该空间具有一个稳定的形状，就需要在造腔外管与生产套管及井壁的环空内注入作为保护层材料的柴油或氮气并且达到指定位置，以有效控制淡水溶解岩盐的范围，实现设计的稳定腔体形态。腔体建造过程中，柴油或氮气与卤水在腔体内的界面位置直接影响到稳定腔体形状的形成，因此准确检测柴油或氮气与卤水的界面位置对盐穴储气库造腔工程具有重要意义。

目前，国内外采用的柴油或氮气与卤水的界面检测通常是将界面检测传感器安装在造腔外管外壁上，随造腔外管一起下入井内，以检测注入的柴油或氮气是否到达设计深度，以便及时调整，保证安全造腔。

现有保护层界面检测仪由地面检测仪和井下检测传感器组成，通过铠装电缆相连。在腔体建造过程中，按照工程设计，柴油或氮气与卤水的界面位置随着腔体的增大需要有数十米的检测范围。为满足检测范围的要求，需要在检测范围内不同深度位置安装多只检测传感器。现有检测技术有两种。一种检测技术是采用多个传感器安装在各个预定保护层界面深度位置，再用单芯铠装电缆连接，可以满足检测范围的要求。但使用该检测技术由于所有传感器均连接在一根单芯铠装电缆上，任一传感器发生短路或漏电故障将使所有井下传感器无法正常工作，导致整套检测仪器失效。第二种检测技术是采用多芯铠装电缆，在井下接近传感器处使用电缆转换器将多芯铠装电缆转换成多支单芯铠装电缆，每支单芯铠装电缆分别连接一个检测传感器。这种检测方式避免了使用单芯铠装电缆连接方式中任一传感器发生短路或漏电故障将使所有井下传感器无法正常的缺陷，可以满足检测要求。但是这种检测方式中存在三项不足：一是由于井下环空半径较小，电缆转换器的体积受限，因而将多芯铠装电缆转换成多个单芯铠装电缆的数量受到限制；二是同样由于井下环空半径较小，电缆转换器在下井过程中需要加以保护，提出了难以实现的工艺要求；三是多芯铠装电缆转换成多个单芯铠装电缆时，单芯铠装电缆的长度因每口井的井下造腔工程设计不同而不同，给电缆预先加工制造造成了困难。

上述两种检测技术中使用的检测传感器在进入柴油或氮气中时，正常情况下均无测量信号输出，与传感器连接发生断路时无测量信号输出状况一样，造成通过检测判断传感器处于正常状况还是连接发生断路存在困难。

在油水界面或气水界面的检测过程中，由于检测传感器长期浸泡在卤水中，传感器表面会沉积一层盐膜，形成与大地相连的导电通道，使检测值偏离正常检测值。上述两种检测技术尚不能识别传感器是否存在盐膜污染。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种用于井下油水界面或气液界面的检测仪，目的有三：一是采用新型复合电缆，在提供多通道的同时，不再使用上述多芯铠装电缆中的将多芯铠装电缆转变为多个单芯铠装电缆的电缆转换器，避免电缆转换器下井的保护问题和多芯铠装电缆因电缆转换器导致的电缆加工问题。二是在检测传感器中设置一个用于识别的独立恒定电流电路，能有效识别浸没在柴油或氮气中的传感器是处于正常工作状态或是处于连接断路状态，以便在发现传感器处于连接断路状态时及时采取修复措施。三是在地面检测电路中增加检测电压源电路，利用两组检测电压源对井下传感器中的恒流源检测电路分别检测，对两组检测值进行对比，即可判断检测传感器是否存在盐膜污染，在检测传感器存在盐膜污染时采取读值校正措施，提高测量精度。

本实用新型采用的技术方案是：用于井下油水界面或气液界面的检测仪，主要由地面检测仪、复合电缆、井下检测传感器组成，地面检测仪和位于井下的检测传感器通过复合电缆相连。