一种盐穴储气室的气液界面测量装置

技术领域

本发明涉及盐穴储气库技术领域，尤其涉及一种盐穴储气室的气液界面测量装置。

背景技术

地下储气库是将从天然气田采出的天然气重新注如入地下可以保存气体的空间而形成的一种人工气田或气藏。天然气具有热值高、环境污染小和经济效益高等方面的优点，但由于天然气生产和消费的特殊性，在天然气的供应和消费之间存在着可靠、安全、平衡和连续供气与消费需求量在时间上不均衡的固有矛盾；

储气库作为一种安全供气、调峰的手段和方法，目前被世界各国开发利用天然气时所广泛采用，它可以很好的解决供气的不稳定性与安全平稳供气要求之间的矛盾，储气库需要对内部气液进行检测，但是现有的气液界面测量装置存下以下问题；界面实时连续监测问题：气体的体积对温度和压力的变化非常敏感，当工艺参数调整时，气液界面的波动较大。传统的油垫阻溶造腔的电阻式油水界面检测仪，仅能实现间歇性、非连续的深度监测，界面探测的时间滞后问题：我国盐穴储气库气垫阻溶修复施工，部分工程采用光纤式气液界面仪检测界面深度，其基本原理是通过检测气液界面附近的温度变化来确定界面深度。由于热传导需要较长时间，因此，存在时间滞后的问题，难以满足精细化建造工艺的需求。为解决上述问题，本申请中提出一种盐穴储气室的气液界面测量装置。

发明内容

本发明提出一种盐穴储气室的气液界面测量装置，以解决背景技术中存在的技术问题。

为解决上述问题，本发明提出了一种盐穴储气室的气液界面测量装置，包括地基，所述地基下方有盐层，盐穴储气库位于盐层内部，盐穴储气库内部设置有卤水，所述盐穴储气库与地基表面贯穿设置有密封垫，且密封垫上设置有中心管，中心管内部设置有采液管，采液管用于排放所述卤水，所述密封垫上设置有气体注采口，中心管位于气体注采口中部。

优选的，所述中心管上侧设置有注液口，且采液管上侧贯穿中心管设置有采液口，所述注液口、采液口和气体注采口一侧均设置有控制阀；

优选的，所述中心管下侧设置有激光测距器，且激光测距器沿中心管外壁等距离设置有多个，所述中心管上设置有限位块，限位块位于激光测距器下方，且中心管上活动安装有浮漂组件；

优选的，所述浮漂组件是由滑动块、浮漂和合页组合而成，所述中心管上活动安装有滑动块，滑动块两侧设置有合页，合页远离滑动块的一侧设置有浮漂；

优选的，所述浮漂表面为反射面，浮漂与激光测距器之间相互配合；

优选的，所述中心管一侧电性连接有外部主机，且控制阀均与外部主机电性连接；

优选的，所述激光测距器通过发射和接收的激光信号之间的相位差确定激光测距器距离浮漂组件的距离L：

2L＝φ·c·T/2π

式中，L为测距距离，C为光在空气中传播的速度，T为调制信号的周期时间，φ为发射与接收波形的相位差；

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

1.通过注液口将卤水与盐层盐物质产生反应，通过气体注采口将空气输入设备内部，盐穴储气库内部卤水通过挤压从采液口进行排出，使地下形成盐穴储气库，可以很好的解决供气的不稳定性与安全平稳供气要求之间的矛盾。

2.浮漂受卤水的浮力作用下，进行漂浮并记录水位，中心管进入下方时记录激光测距器的具体位置，测量于地面之间的距离，通过启动外部主机，发送测距指令，激光测距器发射激光，浮漂表面为反射面，将激光反射回激光测距器，通过相位法获得距离L,将距离L输送至外部主机内部进行记录，对内部的气液值进行检测。

3.浮漂具有反射性能好的反射面，避免了光路液面反射问题，从而保障了测量数据的准确性和可靠性，且该装置沿中心管同时使用多个激光测距器，用以确保了数据的可靠性，极大的缩小了误差。

附图说明

图1为本发明提出的一种盐穴储气室的气液界面测量装置的结构示意图。

图2为本发明提出的一种盐穴储气室的气液界面测量装置中浮漂组件的结构示意图。

图3为本发明提出的一种盐穴储气室的气液界面测量装置中限位缓冲模块的流程图。

附图标记：1、中心管；2、采液管；3、浮漂组件；301、滑动块；302、浮漂；303、合页；4、卤水；5、限位块；6、激光测距器；7、密封垫；8、气体注采口；9、注液口；10、采液口；11、控制阀；12、地基；13、盐层；14、外部主机；15、盐穴储气库。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1-图3所示，本发明提出的一种盐穴储气室的气液界面测量装置，包括地基12，所述地基12下方有盐层13，盐穴储气库15位于盐层13内部，盐穴储气库15内部设置有卤水4，所述盐穴储气库15与地基12表面贯穿设置有密封垫7，且密封垫7上设置有中心管1，中心管1内部设置有采液管2，采液管2用于排放所述卤水4，所述密封垫7上设置有气体注采口8，中心管1位于气体注采口8中部。

所述中心管1上侧设置有注液口9，且采液管2上侧贯穿中心管1设置有采液口10，所述注液口9、采液口10和气体注采口8一侧均设置有控制阀11。

所述中心管1下侧设置有激光测距器6，且激光测距器6沿中心管1外壁等距离设置有多个，所述中心管1上设置有限位块5，限位块5位于激光测距器6下方，且中心管1上活动安装有浮漂组件3，该装置沿中心管1同时使用多个激光测距器6，用以确保了数据的可靠性。

所述浮漂组件3是由滑动块301、浮漂302和合页303组合而成，所述中心管1上活动安装有滑动块301，滑动块301两侧设置有合页303，合页303远离滑动块301的一侧设置有浮漂302。

所述浮漂302表面为反射面，浮漂302与激光测距器6之间相互配合，浮漂302具有反射性能好的反射面，避免了光路液面反射问题，从而保障了测量数据的准确性和可靠性。

所述中心管1一侧电性连接有外部主机14，且控制阀11均与外部主机14电性连接，通过外部主机14发送指令和传输数据。

所述激光测距器6通过发射和接收的激光信号之间的相位差确定激光测距器6距离浮漂组件3的距离L：

2L＝φ·c·T/2π

式中，L为测距距离，C为光在空气中传播的速度，T为调制信号的周期时间，φ为发射与接收波形的相位差。

本发明的工作原理为：在使用该装置时，需要在地面上找到合适的位置对地面进行钻孔，将中心管1与外部主机电性连接，将浮标组件3和激光测距器安装在中心管1上，将中心管1通过密封垫7进入地下盐层13中，首先通过注液口9将卤水4与盐层盐物质产生反应，使地下形成盐穴储气库15，通过气体注采口8将空气输入设备内部，盐穴储气库15内部卤水4通过挤压从采液口10进行排出，浮漂302受卤水4的浮力作用下，进行漂浮并记录水位，中心管1进入下方时记录激光测距器6的具体位置，测量于地面之间的距离，通过启动外部主机，发送测距指令，激光测距器6发射激光，浮漂302表面为反射面，将激光反射回激光测距器6，通过相位法获得距离L,将距离L输送至外部主机14内部进行记录，浮漂302具有反射性能好的反射面，避免了光路液面反射问题，从而保障了测量数据的准确性和可靠性，且该装置沿中心管1同时使用多个激光测距器6，用以确保了数据的可靠性。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。