[发明专利]一种多洞罐条件下地下水封洞库气密性检验方法

说明书

本发明提出提出一种多洞罐条件下地下水封洞库气密性检验方法，先布置监测网络；清洗洞罐并绘制库容‑深度曲线图；再校核库容‑深度曲线图和围岩渗透系数取值；检验时先注入无菌淡水；再向待检验洞罐注入压缩空气，其余尚未检验通过的洞罐保持大气压力；注气阶段结束后，待检验洞罐先后进入温度稳定阶段和压力测试阶段，计算压力测试阶段的气体压力变化绝对值，若洞罐的气密性检验通过；向检验通过的洞罐注水排气，将排出的气体注入下一个待检验洞罐继续检验。本发明基于地下水渗流场数值模拟和现场监测，克服了现有方法无法对气密性检验参数进行动态校核、调整的弊端；提出了正确的压力测试阶段气体相对压力修正公式，确保气密性检验结果可靠。

技术领域

本发明涉及石油、液化石油气等能源储存的地下水封洞库工程技术领域，尤其是一种多洞罐条件下地下水封洞库气密性检验方法。

背景技术

在石油对外依存度逐年提高、西方国家石油储备体系逐步完善的背景下，我国于2003年开始实行国家战略石油储备计划，分三期进行。鉴于地下储备库在安全、环保、节省费用和节约土地等方面的优势，二期的黄岛、湛江、惠州和锦州4个，三期规划的8～10个均采用地下水封洞库形式。同时，储存液化石油气的地下水封洞库也在我国多处兴建，已建或在建的液化石油气水封洞库有近10个。由于地下水封洞库储存的石油、液化石油气一旦泄漏将造成极其严重的安全生产问题和环境污染问题，因此在洞库正式投入运营之前，必须对各个洞罐的气密性进行科学检验，以提前排除潜在的泄漏隐患。

目前，传统的压力容器或压力管道的气密性检验方法主要有超声波检测法、压水试验法、气体示踪法和压气试验法等。从原理和可行性上看，压气试验法可有效应用于地下水封洞库气密性检验，目前对此已有初步研究，但存在以下技术缺陷：①缺少各个洞罐的全面水文地质与工程地质监测系统以及与之相应的地下水渗流场动态模拟，由此无法校核气密性检验参数的合理性且无法对检验参数进行动态调整；②气密性检验过程中的关键指标未被系统提出，导致目前的气密性检验结果可信性较低、危险性较大；③目前提出的压力测试阶段的气体相对压力修正公式是错误的，无法进行工程应用；④对于多洞罐条件下的地下水封洞库气密性检验技术基本空白。

发明内容

本发明提出一种多洞罐条件下地下水封洞库气密性检验方法，有较好的准确性，而且能在多个洞罐条件下进行高效检测。

本发明采用以下技术方案。

一种多洞罐条件下地下水封洞库气密性检验方法，多个洞罐均设有水幕系统的水幕巷道(1)和水幕孔，洞罐内的洞室(6)的存储空间之间设有连接巷道(7)；洞室处还设有操作竖井(2)；操作竖井下部设有泵坑(11)和集水池(10)；所述气密性检验方法包括以下步骤；

步骤S1：对各洞罐开展水文地质与微震监测网络布置；利用地质勘探孔作为水文地质监测孔，开展监测孔内包括水位、水压及降雨、潮汐在内的监测项目；同时在各洞罐水幕系统设置气密性检验期及洞库运营期水文地质监测网络和微震监测系统，以实现水幕孔水位监测、水压监测及微震信号监测，位于水幕系统的监测线缆通过水幕系统仪表井接至地表数据采集及控制系统；

步骤S2：对各洞罐进行清洗并绘制库容-深度曲线图；各洞罐在开挖支护、注浆堵水及底板铺砌完成后，为防止施工期废弃物污染储存的油气，采用净水将洞壁冲刷干净，及时排除污水并保证底板无积水；采用包括三维激光扫描仪在内的测量仪器对洞罐库容进行精细测量，绘制库容-高度曲线图，绘制时可以洞室底板为起算基准面，所述的洞罐库容为所有与洞室连通且可用于储存油气的空间的体积，包括洞室、连接巷道、泵坑、集水池；

步骤S3：对各洞罐进行气密性检验过程中关键物理量监测仪器及配套管线布置；对各洞罐的每条洞室均匀布置多点平均温度计，其精度须达到±0.1℃，其中温度计沿洞室轴线方向的横向间距为150-200m、沿洞室高度方向的纵向间距为5-9m。将标准压力计与操作竖井内压力测量管线相连以测量洞罐气体压力，其精度须不低于50Pa；洞罐操作竖井内放空管顶部安装测压仪，测量放空管顶部气体压力，精度须不低于50Pa；