[发明专利]地下盐穴储气库地表沉降测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明属于油气资源开发领域，具体地，涉及一种地下盐穴储气库地表沉降测量装置及测量方法。

背景技术

由于盐岩具有典型的蠕变特性，使得世界范围内已建成的盐穴储气库容积随着运行时间增加而不断减小。盐穴储气库容积的减少一方面降低了盐穴储气库调峰能力，另一方面将会引起盐穴储气库地表沉降，甚至出现塌陷，成为影响盐穴储气库安全的重要因素之一。现阶段对地表沉降量测量的方法主要有：地表沉降卫星观测法、静态液位型地表沉降测量法。通过分析和现场使用发现以上方法主要存在以下缺点：

(1)、地表沉降卫星观测法。虽然该方法测量精度较好、自动化水平高，但是整个系统较为庞大，花费较高，对于盐穴储气库地表沉降这种小范围测量不具备显著优势。

(2)、静态液位型地表沉降测量法。该方法在设计操作过程中，为了通过联测验证其稳定性，在一个区域内应至少埋设三个基准点，从基准点出发布设一至二个等级的高程控制网。首级网用精密水准仪进行观测，次级网用低一级的水准测量，均按一定周期进行观测，并用严密平差方法求得各观测点的高程。因此，使得该系统中构件较多、操作复杂，对于盐穴储气库引起的小面积地表沉降测量的经济性较差。

综上所述，以上两种方法在盐穴储气库地表沉降量测量上都存在可以改进和提高的地方，才能更好满足实际生产需要。

发明内容

为克服现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种地下盐穴储气库地表沉降量测量装置及测量方法，以解决盐穴储气库地表沉降量测量中存在的难题。

本发明的技术方案如下：

地下盐穴储气库地表沉降测量装置，包括：盛液筒、盛液筒支架、测量筒、测量筒支架、软管；盛液筒底部有凸出接口，测量筒底部有凸出接口，其特征在于：测量筒至少有1个；盛液筒由盛液筒支架支撑，测量筒由测量筒支架支撑；盛液筒上有液位指示器，用于指示盛筒液面变化；测量筒上有刻度，用于指示测量筒液面变化；盛液筒底部的凸出接口和测量筒底部的凸出接口由软管连通。

优选地，盛液筒底部凸出接口上安装有流量控制阀，顶部安装有顶盖，盛液筒内部液面上安装有密封浮子。

优选地，盛液筒为金属或硬质聚氯乙烯材料制成的容器，盛液筒直径为10～20倍测量筒直径、高度为1.5～2m；顶盖为双层结构，带有通气孔；液位指示器为透明材料制成，带有指示液面高度变化的刻度，最小测量精度为0.1cm。

优选地，测量筒底部凸出接口上安装有流量控制阀，顶部安装有顶盖，测量筒内部液面上安装有密封浮子。

优选地，测量筒为透明聚氯乙烯材料制成的容器，最小测量精度为0.1cm；测量筒外直径为10cm、高度为1.5～2m；顶盖为双层结构，带有通气孔。

优选地，盛液筒支架和测量筒支架均有四条腿，均匀分布；每条腿都具有独立伸缩性，可以通过腿上的螺栓对腿长进行调节；支架腿底部为尖锥状，可以插入地表下20cm。

优选地，盛液筒支架上有圆形托盘为金属制成，托盘直径为1.2倍盛液筒直径、厚度为1cm，托盘中心位置处有直径为5cm的贯穿圆孔，托盘高度方向上有栏杆，栏杆与托盘边缘连接，栏杆高度为50cm；测量筒支架上有圆形托盘为金属制成，托盘直径为1.2倍测量筒直径、厚度为1cm，托盘中心位置处有直径为5cm的贯穿圆孔，托盘高度方向上有栏杆，栏杆与托盘边缘连接，栏杆高度为50cm，栏杆内侧有橡胶支座，用于固定测量筒。

地下盐穴储气库地表沉降测量方法，其特征在于包含以下步骤：

(1)、根据沉降测量区大小和位置，确定盛液筒位置、测量筒位置和测量筒数量；安装支架并根据地形调整支架高度，将盛液筒、测量筒分别放在支架上并固定好；盛液筒、测量筒底部凸出接口通过托盘圆孔，并关闭流量控制阀门；采用软管将盛液筒和各个测量筒连接起来；

(2)、打开盛液筒顶盖注入含有染色剂的液体，在液面上安装密封浮子，盖上盛液筒顶盖；依次打开盛液筒的流量控制阀门和测量筒的流量控制阀门，使得各个测量筒中都有一定量的液体，确保测量筒内的密封浮子位于液面上；

(3)、等液面稳定后，通过调整支架腿上的螺栓调节支架高度使得各个测量筒中液面高度与盛液筒中的液面高度保持一致；静置2小时后再进行支架高度调整，使得液面与地平面水平；

(4)、静置2小时后记录下盛液筒和各个测量筒中液面高度初始值；监测液面变化，并记录下液面变化数据。

优选地，注入盛液筒中的液体含有红色、粉红色或蓝色的染色剂。