5.7.2. Скважиннан аппаратура контроля формообразования

В процессе строительства и эксплуатации глубокозалегающих подзем­ных резервуаров для хранения газового конденсата и продуктов переработки природного газа на газоперерабатывающих комплексах принципиальное зна­чение имеет соблюдение регламента сооружения, обеспечивающее получе­ние проектных геометрических параметров и объема подземных выработок, что гарантирует, в свою очередь, надежность и долговечность последних. Высокие требования к длительной прочности подземных резервуаров дикту­ются условиями безопасности, так как разрыв сплошности и частичное об­рушение вышележащего массива пород могут повлечь за собой экологи­ческую катастрофу.

В ряде случаев из-за непредвиденных горно-геологических факторов или нарушения технологии размыва происходит отклонение реального процесса формообразования от проектного режима. Одной из наиболее опасных кри­тических ситуаций является неконтролируемое подрастворение потолочины выработки в результате повышения уровня нерастворителя в стволе скважи­ны (уход уровня). При этом возникает необходимость оперативной коррек­тировки технологического регламента с учетом реальных геометрических параметров создаваемого резервуара и необсажепиой части ствола скважи­ны, получаемых по результатам оперативных измерений при геофизических исследованиях. Наибольшей информативностью при подобных обследова­ниях выработок-емкостей обладают звуколокационные измерения, позволя­ющие получать непосредственные данные о текущих размерах, конфигура­ции и пространственной ориентации выработок. Кроме того, с помощью ап­паратуры, использующей акустический принцип измерения, относительно легко решается задача контроля текущего положения уровня рабочих сред при сооружении и эксплуатации подземного резервуара.

Управление процессом формообразования подземного резервуара осу­ществляется путем регулирования высоты активной зоны размыва с помо­щью изменения уровня границы рассол-нерастворитель. В качестве нера­створителя могут быть использованы как жидкие нефтепродукты (керосин, бензин, дизельное топливо, сырая нефть и т. д.), так и газы (сжатый воздух, природный газ и т. п.). Высота активной зоны размыва (уровня границы рас­сол-нерастворитель) является параметром технологического процесса, зна­чение которого должно соответствовать заданному закону изменения. Этот закон задают исходя из количества выщелоченной соли (динамики развития емкости), его можно представить либо в виде условной расчетной схемы формообразования по отдельным ступеням (этапам), которая позволяет по­лучать полости приблизительно требуемой формы, либо в виде непрерывной функциональной зависимости положения уровня в процессе выщелачивания.

Следует отметить, что надежная текущая информация о геометрических характеристиках сооружаемого резервуара и положении уровня контакта ра­бочих сред является непременным условием регламентного ведения про­цесса, что, в свою очередь, определяет качественные характеристики фор­мообразования полости. Кроме того, решение этой задачи открывает путь к созданию системы автоматического управления процессами сооружения

и эксплуатации подземных резервуаров проектной формы и объема в слож­ных горно-геологических условиях. На рис. 5.24 представлена схема уста­новки измерителя уровня.

Разработанный опытный образец акустического уровнемера состоит из скважинного прибора, стационарно устанавливаемого на подвесной техноло­гической колонне, линии связи и наземного блока регистрирующей аппарату­ры. Использование стационарно закрепленного уровнемера исключает боль­шие затраты на периодический спуск и подъем прибора. Процесс измерения расстояния до стенок, дна выработки и границы раздела сред рассол-нерастворитель заключается в поочередном опросе четырех датчиков-преобра­зователей, смонтированных в акустической головке прибора. Данные о рас­стоянии, пропорциональном времени между излучением и приемом акусти­ческого cигнала, поступают но линии связи в регистратор, где с учетом ско­рости распространения колебаний в среде, измеренной в реперном канале, преобразуются в цифровой вид.

Аппаратура обеспечивает измерение расстояний в диапазоне 0,5-50 м с относительной погрешностью 1 %. Уровнемер работоспособен при тем­пературе окружающей среды от 10 до 60 °С и гидростатическом давлении 15 МПа.

Прибор изготовлен из коррозионно-стойкого материала, обеспечиваю­щего его продолжительную эксплуатацию в агрессивной среде.

В процессе разработки были проведены:

23. расчеты параметров акустического тракта измерителя;

24. разработка принципиальной схемы скважинного прибора и цифрового

регистратора;

25. оптимизация геометрических размеров скважинного прибора с учетом

его размещения на технологической колонне;

26. конструкторская проработка отдельных узлов прибора.