本发明专利技术公开了一种测量卧式椭球储库夹层渗径的装置、使用及泄漏量计算方法，包括气体示踪剂输入口和输出杆件，输出杆件包括可伸缩管件、储存平台和气体示踪剂输出管；采用可伸缩管件，可满足储气库夹层的不同位置，保证输出杆件可沿着卧式椭球储库的泥质夹层旋转，目的是使气体示踪剂均匀涂抹在卧式椭球储库的泥质夹层周边一圈，确保气体示踪剂能够均匀遍布在卧式椭球储库的泥质夹层一周。气体渗流导致气体示踪剂也随着移动，这样我们就能通过电脑读取气体示踪剂的位置信息并通过简单计算就能得到天然气在卧式椭球储库的泥质夹层位置处气体渗流距离。本发明专利技术创新性地测量卧式椭球盐穴地下储气库夹层渗流距离，该装置构造简单，易于实施。易于实施。易于实施。
【技术实现步骤摘要】
测量卧式椭球储库夹层渗径的装置、使用及泄漏量计算方法
[0001]本专利技术属于岩土工程
，具体涉及一种测量卧式椭球储库夹层渗径的装置、使用及泄漏量计算方法。
技术介绍
[0002]地下盐岩储库作为天然气和石油等的存储场所，在超高的运行压力(渗透压)以及地应力作用下，储库存储介质势必会沿着腔壁围岩往外渗流。存储介质在围岩中的渗流距离和泄漏量是目前评价盐岩储库运营期密闭性的主要指标参数。因此，进行卧式椭球盐穴储气库夹层渗流距离和泄漏量的研究具有重大意义。较理想的气体示踪剂在油藏多孔介质中流动快慢是与被示踪的流体同步的，这样才能够准确地鉴别出注入气源，并能监测注入气源在油藏中的波及范围、驱替效果和突破快慢等运动状态，根据这些数据，就可以获得流体定向流动的趋势，判定是否存在流动隔层或导流通道等相关的油藏信息。
[0003]目前，对于深层层状盐穴地下储气库在运营过程中的渗流距离和泄漏量的研究主要是通过理论推导和数值模拟手段来进行的，运用技术手段相对较少。工程专家们主要是利用气体示踪的微泄露监测技术等技术手段来进行盐穴储气库是否泄露的监测，而没有直接测量盐穴储气库气体渗流距离和泄漏量。其中气体示踪的微泄漏监测技术主要是通过在密闭容器外检测示踪剂含量来判断容器是否发生微泄漏。然而，由于评价盐穴储气库密闭性的重要指标是气体在夹层中的渗流距离和泄漏量，仅仅监测是否渗漏并不能满足评价盐穴储气库密闭性的要求。很多专家学者为了弥补这些不足，开始利用理论推导手段和有限元软件来模拟盐穴储气库运营期间气体在夹层中的渗流距离和泄漏量的变化。但是利用理论推导和数值模拟手段来研究这些问题，肯定与实际情况存在差距。
技术实现思路
[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种测量卧式椭球储库夹层渗径的装置、使用及泄漏量计算方法，以解决现有技术中主要利用技术手段监测盐穴储气库是否泄露，而缺乏直接测量盐穴储气库中气体在夹层中的渗流距离和泄漏量以及利用理论推导和数值模拟手段与实际情况存在差距的问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]一种测量卧式椭球储库夹层渗径的装置，包括：气体示踪剂输入口和输出杆件，输出杆件包括可伸缩管件、储存平台和气体示踪剂输出管；
[0007]所述气体示踪剂输入口下端连接可伸缩管件上端，可伸缩管件下端连接储存平台，储存平台下方设置有气体示踪剂输出管，气体示踪剂输出管上的气体示踪剂输出口插入卧式椭球储库的泥质夹层中。
[0008]优选地，所述气体示踪剂输入口呈漏斗状，漏斗下端连接可伸缩管件。
[0009]优选地，所述气体示踪剂输出口处设有均匀孔洞。
[0010]优选地，所述可伸缩管件包括：外部管件、定位板、内部管件和扣环，定位板一侧为
外部管件，另一侧为内部管件，扣环设置在外部管件端部。
[0011]优选地，所述储存平台上设置有开关按钮，开关按钮设置在储存平台下部，通过可伸缩管件控制开和关。
[0012]优选地，所述气体示踪剂输出管的直径与卧式椭球储库的泥质夹层的厚度相等。
[0013]本专利技术还公开了一种测量卧式椭球储库夹层渗径的装置的使用方法，包括：
[0014]输出杆件插设在卧式椭球储库的泥质夹层中，在输出杆件端口安装气体示踪剂输入口；
[0015]将气体示踪剂从气体示踪剂输入口输入，可伸缩管件通过伸缩打开储存平台，使气体示踪剂进入气体示踪剂输出管并通过气体示踪剂输出口输入卧式椭球储库。
[0016]优选地，所述可伸缩管件包括：外部管件、定位板、内部管件和扣环；拉扣环使可伸缩管件伸缩，外部管件与内部管件的伸长产生轴力，对储存平台产生压力以打开储存平台，使气体示踪剂进入气体示踪剂输出管。
[0017]本专利技术还公开了一种测量卧式椭球储库夹层的泄漏量计算方法，包括：
[0018]S1：使用测量卧式椭球储库夹层渗径的装置向卧式椭球储库输出气体示踪剂；
[0019]S2：读取气体示踪剂的位置信息计算得到天然气在储气库夹层处气体渗流距离；
[0020]S3：将计算得到的气体渗流距离代入公式(Ⅲ)，计算得到泄漏量；
[0021][0022]式中：a，b为储气库截面长短轴长度；r
i
为第i个夹层渗流距离；
i
‑
第i个夹层厚度；P
r
‑
渗流距离处孔压；L
max
‑
第i个夹层最大渗流距离；φ
i
‑
第i个夹层孔隙度。
[0023]优选地，所述公式(Ⅲ)，由以下得出：
[0024]P0V
cavern
＝P
a
V
total
(Ⅰ)
[0025]对于气体在岩石中泄漏量计算公式：
[0026][0027]式中：P0‑
当前气压；P
a
‑
大气压强；V
cavern
‑
当前洞穴内气体体积；V
total
‑
洞穴总体积；P
p
‑
孔隙压力；V
P
‑
孔隙体积。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0029]本专利技术公开了一种测量卧式椭球储库夹层渗径的装置，包括气体示踪剂输入口和输出杆件，输出杆件包括可伸缩管件、储存平台和气体示踪剂输出管；采用可伸缩管件，可满足储气库夹层的不同位置，保证输出杆件可沿着卧式椭球储库的泥质夹层旋转，目的是使气体示踪剂均匀涂抹在卧式椭球储库的泥质夹层周边一圈，确保气体示踪剂能够均匀遍布在卧式椭球储库的泥质夹层一周。气体渗流导致气体示踪剂也随着移动，这样我们就能通过电脑读取气体示踪剂的位置信息并通过简单计算就能得到天然气在卧式椭球储库的泥质夹层位置处气体渗流距离。本专利技术创新性地测量卧式椭球盐穴地下储气库夹层渗流距离，该装置构造简单，易于实施，为卧式椭球盐穴地下储气库的渗流距离和泄漏量研究提供了新的思路和方法。
[0030]本专利技术公开的一种测量卧式椭球储库夹层的泄漏量计算方法，根据气体渗流导致气体示踪剂移动，通过电脑读取气体示踪剂的位置信息并通过简单计算得到天然气在卧式
椭球储库的泥质夹层位置处气体渗流距离，再通过推导出的适合水平椭球盐穴储气库在夹层的泄漏量的计算公式，带入气体渗流距离值很容易计算出储气库泄漏量；通过观测气体示踪剂的位置的变化距离估算出气体渗透距离，并通过计算得出泄漏量，刚方法简单高效，为泄漏量研究提供了新的思路和方法。
附图说明
[0031]图1为本专利技术的装置结构示意图；
[0032]图2为气体示踪剂输出口截面图；
[0033]图3为卧式椭球储气库模型；
[0034]图4为可伸缩旋转杆件结构示意图；
[0035]图5为气体示踪剂输出管剖面图。
[0036]其中：1
‑...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种测量卧式椭球储库夹层渗径的装置，其特征在于，包括：气体示踪剂输入口(1)和输出杆件，输出杆件包括可伸缩管件(2)、储存平台(3)和气体示踪剂输出管(4)；所述气体示踪剂输入口(1)下端连接可伸缩管件(2)上端，可伸缩管件(2)下端连接储存平台(3)，储存平台(3)下方设置有气体示踪剂输出管(4)，气体示踪剂输出管(4)上的气体示踪剂输出口(6)插入卧式椭球储库(5)的泥质夹层(9)中。2.根据权利要求1所述的一种测量卧式椭球储库夹层渗径的装置，其特征在于，所述气体示踪剂输入口(1)呈漏斗状，漏斗下端连接可伸缩管件(2)。3.根据权利要求1所述的一种测量卧式椭球储库夹层渗径的装置，其特征在于，所述气体示踪剂输出口(6)处设有均匀孔洞(7)。4.根据权利要求1所述的一种测量卧式椭球储库夹层渗径的装置，其特征在于，所述可伸缩管件(2)包括：外部管件(11)、定位板(12)、内部管件(13)和扣环，定位板(12)一侧为外部管件(11)，另一侧为内部管件(13)，扣环设置在外部管件(11)端部。5.根据权利要求1所述的一种测量卧式椭球储库夹层渗径的装置，其特征在于，所述储存平台(3)上设置有开关按钮，开关按钮设置在储存平台(3)下部，通过可伸缩管件(2)控制开和关。6.根据权利要求1所述的一种测量卧式椭球储库夹层渗径的装置，其特征在于，所述气体示踪剂输出管(4)的直径与卧式椭球储库(5)的泥质夹层(9)的厚度相等。7.权利要求1～6任意一项所述的一种测量卧式椭球储库夹层渗径的装置的使用方法，其特征在于，包括：输出杆件插设在卧式椭球储库(5)的泥质夹层(9)中，在输出杆件端口安装气体示踪剂输入口(1)；将气体示踪剂从气体示踪剂输入口(1)输入，可伸缩管件(2)通过伸缩打开储存平台(3)，使气体示踪剂进入气体示踪剂输出管(4)并通过气体示踪剂输出口(6)输入卧式椭球储库(5)。8.根据权利要求7所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：王军保，赵朋飞，刘枭，王晓鹏，姜恒坤，张，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：
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