專利名稱：一種水封地下儲(chǔ)油洞庫(kù)水封效果測(cè)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水封效果測(cè)控裝置，特別是一種水封地下儲(chǔ)油洞庫(kù)水封效果測(cè)
控裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)條件下，地下水封油庫(kù)上方水體壓力的量測(cè)有兩種方法:一是用水位計(jì)測(cè)量鉆孔內(nèi)的水位并換算為靜水壓力的方法；二是通過埋設(shè)滲壓計(jì)直接獲得巖體中的水壓力方法。這兩種方法只適用于監(jiān)測(cè)飽和狀態(tài)下巖體中的水壓力；當(dāng)裂隙巖體處于非飽和狀態(tài)，上述兩種方法就不適用了。水封地下儲(chǔ)油洞庫(kù)是無論在施工期還是運(yùn)行期都是不允許出現(xiàn)非飽和狀態(tài)區(qū)的，因此對(duì)巖體中的非飽和區(qū)進(jìn)行量測(cè)尤為必要；同時(shí)地下洞庫(kù)的開挖施工還將導(dǎo)致洞庫(kù)上方出現(xiàn)兩個(gè)地下水位面的情況，這種情況下通過滲壓計(jì)壓力計(jì)算得到的水體厚度是不真實(shí)的，因此不能正確判斷水封效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種水封地下儲(chǔ)油洞庫(kù)水封效果測(cè)控裝置，在水封油庫(kù)巖體飽和與非飽和狀態(tài)下同時(shí)量測(cè)水封油庫(kù)巖體水壓力。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種水封地下儲(chǔ)油洞庫(kù)水封效果測(cè)控裝置，包括數(shù)據(jù)采集儀、開設(shè)在儲(chǔ)油洞庫(kù)拱頂上方的鉆孔，所述鉆孔底部距離所述洞庫(kù)拱頂50 IOOmm ;所述鉆孔自底部向上每隔3 5m設(shè)有埋設(shè)有飽和滲壓計(jì)元件和非飽和壓力測(cè)試傳感器(一般用于土體非飽和壓力的測(cè)量)的器件層，相鄰的器件層之間通過微膨脹低滲透性材料封堵；所述飽和滲壓計(jì)元件、非飽和壓力測(cè)試傳感器各自通過穿過所述微膨脹低滲透性材料 的導(dǎo)線與數(shù)據(jù)采集儀連接，所述數(shù)據(jù)采集儀通過數(shù)據(jù)發(fā)送單元將測(cè)量信號(hào)發(fā)送至監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)。作為優(yōu)選方案，所述鉆孔底部距離所述洞庫(kù)拱頂50mm。作為優(yōu)選方案，所述相鄰器件層之間的高度距離為3m。作為優(yōu)選方案，所述微膨脹低滲透性材料為微膨脹混凝土或膨脹性粘土。作為優(yōu)選方案，所述鉆孔直徑為50 110mm。作為優(yōu)選方案，所述鉆孔直徑為75mm。作為優(yōu)選方案，所述非飽和壓力測(cè)試傳感器為H)CR -81孔隙水壓力傳感器、微型電阻率傳感器、熱傳導(dǎo)傳感器中的一種。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果為:本發(fā)明通過飽和滲壓計(jì)記錄巖體中的飽和滲透壓力，通過非飽和滲壓傳感器記錄同一位置巖體負(fù)孔隙壓力，結(jié)合鉆孔中不同位置的孔隙壓力變化情 況，通過鉆孔中正孔隙壓力的分布區(qū)間來判斷洞庫(kù)上方巖體中飽和區(qū)水體的厚度；通過比較石油洞庫(kù)上方水體實(shí)際厚度與設(shè)計(jì)要求的厚度，決定是否開啟水幕系統(tǒng)，以保證水封洞庫(kù)的水封效果；該測(cè)控裝置設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，可靠性聞。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明一實(shí)施例在洞庫(kù)10拱頂上方布置鉆孔9，鉆孔直徑75mm，鉆孔9底部距離洞庫(kù)10拱頂約0.5m。自鉆孔9 (一般深25 30m)底部向上每隔3m埋設(shè)飽和滲壓計(jì)1，同時(shí)在同一位置安裝非飽和壓力測(cè)試傳感器2(如H)CR -81孔隙水壓力傳感器、微型電阻率傳感器或熱傳導(dǎo)傳感器等)；在相鄰的安裝了飽和滲壓計(jì)I及非飽和壓力傳感器2的器件層之間采用微膨脹低滲透性材料3 (如微膨脹混凝土、膨脹性粘土)進(jìn)行封堵；飽和滲壓計(jì)I及非飽和壓力傳感器2通過導(dǎo)線4引出，并通過數(shù)據(jù)采集儀5、數(shù)據(jù)線6與無線數(shù)據(jù)發(fā)送單元7相連接，通過無線數(shù)據(jù)發(fā)送單元7將現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量信號(hào)發(fā)送至監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)8。通過分析鉆孔同一位置的滲壓變化，獲取該點(diǎn)處巖體的飽和與非飽和狀態(tài)；通過鉆孔中不同位置巖體的飽和狀態(tài)判斷洞庫(kù)上方水體厚度，然后根據(jù)洞庫(kù)上方水體厚度大小，決定是否啟用水幕系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)水控制。飽和區(qū)水體厚度的判斷方法:1)從鉆孔底部開始依次判別鉆孔中各器件層中飽和滲壓計(jì)I的壓力是否為零；2)如果所有飽和滲壓計(jì)壓力為零，且非飽和壓力傳感器2的壓力均為負(fù)值，則洞庫(kù)上方的飽和水體厚度為零；3)如果鉆孔底部第一個(gè)飽和滲壓計(jì)的壓力不為零，依次向上逐個(gè)判別其它器件層中的非飽和滲壓計(jì)的壓力是否為零；4)飽和水體的厚度等于鉆孔底部與鉆孔中第一個(gè)非飽和滲壓計(jì)壓力值為負(fù)的位置之間的差值。本發(fā)明通過在鉆孔中相同位置同時(shí)布置飽和滲壓計(jì)和非飽和壓力傳感器，監(jiān)測(cè)巖體的飽和度變化狀態(tài)；利用洞庫(kù)上方鉛直滲壓孔中不同位置的滲壓判斷飽和區(qū)水體厚度大小，為水幕系統(tǒng)的開啟提供決 策數(shù)據(jù)，該測(cè)控裝置進(jìn)一步完善了石油洞庫(kù)水封效果的實(shí)時(shí)測(cè)控技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種水封地下儲(chǔ)油洞庫(kù)水封效果測(cè)控裝置，包括數(shù)據(jù)采集儀、開設(shè)在儲(chǔ)油洞庫(kù)拱頂上方的鉆孔，其特征在于，所述鉆孔底部距離所述洞庫(kù)拱頂50 IOOmm ;所述鉆孔自底部向上每隔3 5m設(shè)有埋設(shè)有飽和滲壓計(jì)元件和非飽和壓力測(cè)試傳感器的器件層，相鄰的器件層之間通過微膨脹低滲透性材料封堵；所述飽和滲壓計(jì)元件、非飽和壓力測(cè)試傳感器各自通過穿過所述微膨脹低滲透性材料的導(dǎo)線與數(shù)據(jù)采集儀連接，所述數(shù)據(jù)采集儀通過數(shù)據(jù)發(fā)送單元將測(cè)量信號(hào)發(fā)送至監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水封地下儲(chǔ)油洞庫(kù)水封效果測(cè)控裝置，其特征在于，所述鉆孔底部距離所述洞庫(kù)拱頂50mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水封地下儲(chǔ)油洞庫(kù)水封效果測(cè)控裝置，其特征在于，所述相鄰器件層之間的高度距離為3m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水封地下儲(chǔ)油洞庫(kù)水封效果測(cè)控裝置，其特征在于，所述微膨脹低滲透性材料為微膨脹混凝土或膨脹性粘土。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水封地下儲(chǔ)油洞庫(kù)水封效果測(cè)控裝置，其特征在于，所述鉆孔直徑為50 110mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的水封地下儲(chǔ)油洞庫(kù)水封效果測(cè)控裝置，其特征在于，所述鉆孔直徑為75mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水封地下儲(chǔ)油洞庫(kù)水封效果測(cè)控裝置，其特征在于，所述非飽和壓力測(cè)試傳感器為rocR -81孔隙水壓力傳感器、微型電阻率傳感器、熱傳導(dǎo)傳感器中的 一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水封地下儲(chǔ)油洞庫(kù)水封效果測(cè)控裝置，包括數(shù)據(jù)采集儀、開設(shè)在儲(chǔ)油洞庫(kù)拱頂上方的鉆孔，所述鉆孔底部距離所述洞庫(kù)拱頂50～100mm；所述鉆孔自底部向上每隔3～5m設(shè)有埋設(shè)有飽和滲壓計(jì)元件和非飽和壓力測(cè)試傳感器的器件層，相鄰的器件層之間通過微膨脹低滲透性材料封堵；所述飽和滲壓計(jì)元件、非飽和壓力測(cè)試傳感器各自通過穿過所述微膨脹低滲透性材料的導(dǎo)線與數(shù)據(jù)采集儀連接，所述數(shù)據(jù)采集儀通過數(shù)據(jù)發(fā)送單元將測(cè)量信號(hào)發(fā)送至監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)。本發(fā)明的測(cè)控裝置設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，可靠性高。
文檔編號(hào)G01B13/06GK103234490SQ201310162339
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月6日
發(fā)明者馮樹榮, 蔣中明, 趙海斌, 張金龍, 肖武 申請(qǐng)人:中國(guó)水電顧問集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院