Способ определения формы подземной емкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

397078

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

С рциааистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено "-i Xll 1971 (№ 1731746/26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликов, но 25Л1.1974. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 24Х1.1974

М. Кл, G Olv 5/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР

M долам иваоретений и открытий

УДК. 550.835(088.8) ."iвтсрь? изобретен::? я

Заявитель

Ф. Г. Баембитов, Р. Л. Резванов и С. Х. Хасанов

Московский институт нефтехимической и газовой промышленности им. И, М. Губкина

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОРМЫ ПОДЗЕМНОЙ ЕМКОСТИ

Пзсбре?ен??е относитс к области создания и эксплуатации подземных емкостей для хранения нефтепродуктов и природного газа в отложения. кQìåí?;o?? соли и может испо?bзоваться для определения формы камеры при сооружении подземных ем <остей выщелачивапием солей через буровые скважины в процессе их эксплуатации, а также при определении формы друг??х подземных емкостей.

Известно, что при соорун:енин емкостей растворитель (всду) подают в камеру выщелачивания через насадки, расположенные на внешней водоподающей колонне. Струп воды достигают поверхности камеры и сте ают по ней, постепенно насыщаясь соль?с, В

?и?жпей части емкости рассол собирают и по внутренней рассолоподъемной колонне пода?от:? а говерхность, Все пространство е. .. ости, за искл?счением нижней части, заполнено сжать?м воздухом. Чтобы получить емкость проектной формы, необходимо контролировать рост размера и развитие фор..:ы камеры в процессе выщелачивания. Своевременно зафиксированное отклонение формы от проектной дает всзможность регулирова "b технологический процесс. Исследование формы камеры проводят дистанционно. Форму камеры определяют путем замера расстояния от оси скважины до стенки камеры на различных уровнях по высоте и в различных направлениях по азимуту (в горизонтальной плоскости) с помощью телевизионной съемки.

Известный способ неприменим при работе через стенки спуще:? ных колонн труб. Этот недостаток частично устр аняется звуколокационным способам, заключающимся в излучении и регистрации отраженных от стенки ультразвуковых волн. Однако и этот способ

10 можно использовать только в части камеры, заполне?? ной ж??дкость?о.

Известен так.ке гамма-гамма-метод для определения плотности горных пород в скважинах, показания которого зависят от диаметра скважины, поэтому оп может быть применен для определе?ш-. послед??его. Прп гBM IB-гамма-методе горная порода облучается пучком гамма-квантов,,направленным под некоторым постоянным углом к ссн скважины, 2О и регистрируется часть излучения, рассеянного окружающей средой. По интенсивности зарегистрированного излучения определяют плотность горных пород. Таким методом можно определять и диаметр скважины, если

25 скважинный прибор центрирован и известны значения плотности горных пород и среды, заполняющей скважину. Однако в применснии к определен?по диаметра подземной емкости результаты зависят от плотностп горЗО ных пород, слагающих камеру, плотности ra39 0 8 за, заполняющего емкость, толщины СТе»о! колонны труб, а также от мощности источника и эффективности детектора гамма-излучения.

С целью повышения точности определения параметров емкости предлагается измеряп рассеянное от стенок камеры излучение при повороте пучка гамма-квантов в вертикальной плоскости и радиус камеры определять не по абсолютной интенсивности излучения, а по значению угла между осью скважины и нап1завлением пучка В момент достижения максимальной интенсивности регистрируемого излучения.

На фиг. 1 показана камера В BQpTHKBëü|!Ом сечении для подзе".,!ного хранения нефтепродуктов и общая схема предлагаемого способа; на фиг. 2 — схема прибора для осуществления способа.

Скважинный прибор 1 на каротажном кабеле 2 опускают в рассолоподъемную колонну 3, спущенную в сво!о очередь в водоподающую колонну 4. Ниж !яя часть камеры и

BH) тренпость KQJIQHH заполнены рассолом 5, а верхняя часть — газом 6. Направленный

I 2%iA а-излучения 7 BbixoJiHT HB cKBBжинного прибора под заданным углом, проходит, частичнс ослабляясь, через газ и надает па стенку камеры 8. Часть излучения

9, рассеянная породой 10, слагающей стенки камеры, падает обратно па прибор и регистрируется.

Для осуществления метода может быть использован, например, скважинный прибор (см. а фиг. 2). Внутри свинцового экрана-коллиматора 11 с каналом 12 размещен источник жесткого гамма-излучения 13. Детектор 14 гамма-излучения расположен внутри свинцового коллиматора 15 с отверстием 16, ось которого лежит в одной вертикальной плоскости с осью канала 12, Коллиматоры 11 и 15 жестко связаны между собой стержнем 17 и с помощью мотора 18 и орпептирующей системы 19 могут быть повернуты для того, чтобы установить в любом нужном направлении плоскость, проходящую через оси отверстий 12 и 16.

В качестве ориентиру!ощей системы 19 можно использовать обычные усз ройства с гироскопическим компасом (!!апример, систему, подобную известным гироскопическим инклинометрам) . Кроме того, коллиматор 11 может поворачиваться вокруг горизонтальной оси с помощью системы, не показанной на фиг. 1 и 2. Она содержит устройство для определения угла поворота, например, подобное обычным измерителям угла в инклинометрах. Зто позволяет непрерывно регистрировать интенсивность излучения при повороте коллиматора 11 вокруг оси (в вертикальной плоскости).

Рассеянное от стенки 8 (см. фиг. 1) излучение имеет гораздо меньшую энергию, чем первичное излучение, поэтому основное ос лабление пучка происходит иа пути от стсп5

60 ки камеры до детектора. Ослабление же на пути от источника излучения до стенки несравненно меньше. В связи с этим минимальное ослабление излучения и максимум регистрируемой детектором интенсивности излучения достигается в случае, когда путь от стенки до детектора минимален, т. е. когда пучок первичного излучения попадает на стенку. на высоте расположения детектора. В этот момент измеряемая интенсивность имеет максимальное значение. Достижению максимального значения именно в это- момент способствует также то, что ось окна коллиматора 15 перпендикулярна оси прибора. Другое назначение этого коллиматора — искл!счение влияния излучения, рассеянного в газовой среде, заполняющей емкость.

Если в момент достижения максимума в регистрируемой интенсивности направление пучка с горизонтальной плоскостью составляет угол О, то расстояние от с" е ки .;амеры

:!а уровне детектора определяется формулой

4=- с1 6 где l — расстояние между детектс см и источником (выбирается того же порядка, что и радиус камеры).

Положение максимума интенсивности при предлагаемом способе не зависит ни от плотности газа, ни от мощности источника, тогда как интенсивность излучения, регистрируемая известным способом, зависит от этих факторов и требует их учета.

После замера расстояния до стенки камеры, при данном положении прибора, с помощью мотора 18 и ориентирующей системы

19 коллиматоры 11 и 15 поворачиваются так, чтобы плоскость отверстий 12 и 16 установилась в новом направлении по новому азимуту.

После повторения замеров в достаточном числе азимутов прибор перемещается на другую высоту и замеры повторяются в достаточном числе азимутов. Совокупность таких замеров па разных уровнях и в разных азимутах и дает требуему!о информацию о форме камеры.

Электронная схема 20 усиливает сигналы детектора 14 и по каротажному кабелю передает их на поверхность. Все элементы скважинного прибора размещены в герметическом корпусе 21, В качестве источника жесткого гамма-излучения может быть взят изотопный источник (например, кобальт — 60, серебро 110 м), либо генератор гамма квантов на базе ускорителей заряженных частиц (например, протонный ускоритель с литиевой мишенью). В качестве де!ектора гамма-квантов можно использовать известные разрядные или сцинтилляционные счетчики.

Предмет изобретения

Способ определения формы подземной емкости, заполненной гомогенной средой, напри397078 го 7

Составитель И. Трофимова

Техред T. Курилко Корректор T. Добровольская

Редактор И. Грузова

Заказ 1471/4 Изд. № 539 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 мер газом, через стенку опущенной колонны труб, путем облучения стенки ех:;<ости коллимирова нным пучком гамма- квантов и регистрации отраженного стенкой излучения, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности определения параметров емкости, производят .вращение коллимированного источника в вертикальной плоскости с,регистрацией угла между осью скважины и направлением пучка в момент достижения максимальной интенсивности излучения, регистрируемого детектором, а о расстоянии от детектора до стенки камеры судят по значению этого угла и известному расстоянию от детектора до источника гамма-квантов.