Файл: Гофман-Захаров П.М. Проектирование и сооружение подземных резервуаров - нефтегазохранилищ.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 119

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Для проведения замеров

контакта

нерастворитель — рассол .

по «нулевому методу» Кулле

(рис. 59)

между обсадной и водо-

подающей трубами спускается контрольная трубка малого диа­ метра /. Трубка и межтрубное пространство 2 соединены с чув­ ствительным дифманометром 5. Для измерения колонну конт­ рольной трубки с помощью ручного насоса 4 заполняют не-

Рис. 59. Схема

контроля уровня

раздела нерастворитель — рас­

сол по нулевому методу:

 

/ — контрольная

трубка; 2 — межтрубное пространство; 3 — вентили;

4 — ручной насос; 5 — дифманометр;

6 — мерный сосуд.

растворителем из межтрубного пространства. Для выравнивания температур по стволу скважины размыв прекращают на 3—4 ч. Затем из контрольной трубки выпускают нерастворитель в мер­ ный сосуд 6 до тех пор, пока перепад давления на дифманометре

не станет равным нулю. Нулевой

перепад давления

наступит

в момент, когда уровень контакта

нерастворителя с

рассолом

в контрольной трубе совпадет с уровнем контакта рассол — нефть

в камере. Высоту уровня относительно нижнего конца контроль­ ной трубки вычисляют по объему выпущенного нефтепродукта

 

4QT

где QT

— объем выпущенного из трубки нерастворителя;

dr

— внутренний диаметр контрольной трубки.

5

Россол б,

3%^Нефть

Рис. 60. Схема контроля* уровня раздела нераствори­

тель — рассол

по

методу

гидростатического

равнове­

сия:

 

 

 

/ — контрольная

трубка;

2—

вентиль; 3— уравнительный

со­

суд; 4

— поплавок;

5 — поплав­

ковый

дифманометр

с индукци­

онным

датчиком показании;

6 —

межтрубное пространство,

за­

полненное растворителем.

 

По методу гидростатического равновесия (рис. 60) осущест­ вляется контроль уровня раздела продукт — рассол.

При использовании этого метода также предусматривается опускание в межтрубное пространство контрольной трубки 1. Применение чувствительного поплавкового дифманометра с ин­ дукционным датчиком показаний 5 позволяет фиксировать изме­ нение уровня раздела нефтепродукт — рассол в процессе работы скважины. По перемещению поплавка 4 в дифманометре рассчи­ тывается перемещение уровня раздела нерастворитель — рассол.

И. В. Недавецкая, оценивая точность методов, основанных на условии гидростатического равновесия, приводит следующие данные.

Условие гидростатического равновесия для этих методов за­ ключается в том, что давление со стороны импульсной трубки должно быть равно давлению со стороны межтрубного про­ странства

*° = М Ї Р ї я і ) ;

р = hy х (у — Тн2),

где hK высота столба нерастворителя в межтрубном простран­ стве;

hr - высота столба нерастворителя в импульсной трубке; средний удельный вес нефти в межтрубцом простран­

YH! — стве;

средний удельный вес нефти в импульсной трубке;

YH2


Yp средний удельный вес рассола в рассолоподъемной колонне.

 

Р Тні) =

(Тр

Тнз);

 

,

, Тр — Тні

Лт

=

Тр Тні

.

йт = й к - ^

; -f-

 

Тр — Тн2

 

Тр — Тн2

ПК

 

 

 

Если средние удельные веса нефти в импульсной трубке и в межтрубном пространстве отличаются хотя бы на 0,001, то уров­ ни контакта нефти с рассолом в этих полостях будут отличаться примерно в 0,9967 раза.

Например, при у—1,2, v H 1 = 0,900, yh 2 =0,899 на глубине 1000 м разность уровней в межтрубном пространстве и в контрольной трубке будет 3,3 м. Если же средние удельные веса нефти в меж-, трубном пространстве и импульсной трубке отличаются на 0,01, то разность уровней будет 32 м, при разнице удельных весов на 0,1, разность уровней будет 250 м.

Для любого метода, основанного на установлении гидроста­ тического равновесия двух столбов нерастворителя, погрешность будет определяться с точностью, с которой можно определить средние удельные веса нерастворителя.

Измерение температуры оказывает значительное влияние на удельный вес нефти. При изменении температуры на 1°С удель­ ный вес нефти изменяется приблизительно на 0,001.

Из приведенных данных видно, что при применении этого спо­ соба могут быть большие погрешности. Опытные испытания также не дали удовлетворительных результатов, поэтому по­ пытки применить для подземного хранения эти методы нельзя считать обоснованными. При контроле за изменением уровня раздела нерастворитель — рассол рекомендуется применять ме­ тоды прямого контроля — электрические и радиоактивного каро­ тажа.

Определить контакт нефтепродукт — рассол в скважинах без крепления можно методами электрометрии.

В скважинах, имеющих крепления, решить эту задачу воз­ можно только неэлектрическими способами. Лучшие результаты дает радиоактивный каротаж. Обстоятельствами, усложняющими применение этого метода, являются необходимость отбивки кон­ такта через стенки рассолоподъемной и водоподающей труб; на­ личие трех сред: нефтепродукт, рассол и массив кристалличе­ ской соли; возможная слабая минерализация рассола на кон­ такте.

ВНИИСТ при участии Омского института нефтехимической и газовой промышленности им. акад. И. М. Губкина провел на моделях экспериментальные работы по отбивке контакта нефте­ продукт—рассол нейтронным гамма-методом, а также методом рассеянного гамма-излучения.


Эти опыты показали возможность применения радиометриче­ ских методов отбивки контакта нефтепродукт — рассол в указан­ ных выше сложных условиях.

Всем описанным способам обмера формы и замера объемов подземных камер при размыве каменной соли свойственны об­ щие недостатки. Эти способы позволяют получать лишь усред-

Рис. 61. Экран катодно-луче- вой трубки, фиксирующей сигналы, изображающие полный профиль камеры на данной глубине.

ненныи

радиус

конкретного

сечения,

что

 

 

 

 

 

в общем-то

не характеризует

форму

ем­

 

 

 

 

 

кости,

так

как

наличие нерастворимых

Рис.

62.

Масштабная мо­

включений,

пропластков,

анизотропии

дель

размытых камер в

соли допускает вероятность и резко асим­

соляных

пластах,

выпол­

метричного

развития.

 

 

 

 

ненная

по

данным

изме­

Большой

интерес

представляет

конт­

рений

ультразвуковым

роль выщелачивания

подземных

храни­

нутромером

(гидролока­

тором) .

 

 

 

лищ с помощью ультразвукового нутроме­

 

 

 

 

 

ра, производящего на базе

ультразвуко­

 

 

 

 

 

вых импульсов съемку поперечных сечений камеры на любой глубине.

Звуковой нутромер измеряет время, необходимое для про­ хождения посылаемых звуковых импульсов от глубинного вибра­ тора до стенок емкости и обратно. Зная время и скорость рас­ пространения колебаний, определяют расстояния. По площади поперечного сечения и глубине вычисляют объем емкости. При­ бор отличается высокой точностью, быстротой измерения и про­ стотой устройства для записи данных.

Звуковой нутромер состоит из вибратора, спускаемого в сква­ жину, и наземного регулирующего и записывающего устройства.

Спускаемый в скважину прибор, генерируя звуковые импуль­ сы, непрерывно вращается. Отражаясь от стен каверны, сигналы


фиксируются на экране катоднолучевой трубки (рис. 61), распо­ ложенной на наземной тележке. Катоднолучевая трубка фикси­ рует также направленный сигнал, передаваемый прибором каж­ дый раз, когда он проходит магнитный север.

Максимальный радиус действия прибора в чистой воде превы­

шает 150

м. Точность показаний прибора ± 5 % ; при особо тща­

тельном

ведении работ точность прибора может быть доведена

до ± 2 % -

Скорость распространения ультразвуковых колебаний

в значительной мере зависит от концентрации рассола, а также от температуры и давления. Перед проведением .съемки необхо­ димо определять концентрацию рассола.

Вконкретных условиях подземной камеры скорость рас­

пространения ультразвуковых колебаний может достигать 1880 м/сек.

Результаты исследований с помощью звукового нутромера фиксируют следующими способами:

составлением таблицы показателей поперечного сечения, по­ казывающей радиальное расстояние от центра скважины до стен каверны на каждой из замеренных глубин и в восьми главных направлениях от центральной точки;

составлением таблицы расчета объема (в этой таблице объем хранилища дают нарастающим итогом от верхней точки емкости до ее дна);

графическим изображением профилей поперечного сечения на масштабной бумаге (по каждой из четырех осей);

изображением данных при помощи масштабной модели, даю­ щей ясное представление о форме и размере емкости (рис. 62).

Гидроакустическая съемка позволяет измерять поперечные се­ чения камеры при ее асимметричном развитии с ориентированием сечения по магнитному северу. Измерения можно проводить на любой стадии размыва и во время эксплуатации. Большое преи­ мущество этого метода — высокая точность и быстрота измере­ ний с автоматической записью результатов. Возможность прово­ дить съемку в процессе размыва важна с точки зрения предот­ вращения сбойки камер и выявления размера целика между ними.

§ 9. Вопросы коррозии эксплуатационных колонн

В период размыва подземных емкостей и при их эксплуатации наблюдается довольно значительная коррозия внутренних и на­ ружных поверхностей труб, в особенности на контакте с движу­ щимся рассолом.

Скорость коррозии при опытах с неподвижным рассолом в пе­

ресчете на

единицу поверхности обычно составляет 0,02—

0,003 г/см2

в год.