Способ контроля уровня нерастворителя при подземном растворении солей

союз советскихсоцидлистичеснихреспу Мин Гос Е ИЗО РЕТЕНИ,l ян- ноАрственнцй номитет ссср м изоьретений и отнрцтий(56) 1.Аренс В.Ж.Геотехнологические методы добычи полезных ископаемых, М.: Бедра, 1975, с. 156"158.2. Авторское свидетельство СССР Ф 553343, кл, Е 21 В 4704, 1974. (54)(57) 1. ЭПОСОВ КОБПОЛЯ УРОВБЯ ИЕРАСТВОРИТКЛЯ В СКВАЖИНК ПРИ ПОДЗЕМНОИ РАСТВОРЕБИИ СОЛЕЙ, включаю" ций создание в контрольной герметичной емкости давления, равного давлению иерастворителя иа устье скважины, сохранение указанного давления постоянйьм на время между измерения 65 С 5 00; Е 21 В 47/04 ми и измерение перепада давлениямежду нерастворителем и герметичнойконтрольной емкостью, о т л и ч а ющ и й с я тем, что с целью повышения точности контроля за счет исключения влияния переменной плотности рассола, дополнительно устанавливают вторую контрольную герметичнуюемкость и создают в ней давление,равное давлению воды на устье скважины, сохраняют это давление постоным на время между измерениями, одвременно с измерениями перепададавления между первой контрольнойемкостью и нерастворителем на устьескважины измеряют перепад давлениямежду дополнительной, контрольной,емкостью и водой на устье скважиныи определяют разность между измеренными перепадами давлений.122.Спосо 5 попотличающ и й с я гем, что каждую герметичпую контрольную емкость после ее установки заполняют инертной сжимаемой средой при давлении, не превьппающем давления жидкости на устье скважины, после соединения емкости с соответствуют ей технологической колонной контролируют перепад давления в емкости между жидкостью и сжимаемой средой и при изменении перепада давления восстанавливают его путем подключения емкости к внешнему источнику с повышенным давлением.3, Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что измеряют перепад давления между контрольной емкостью и дополнительной демпфирующей емкостью, которую устанавли 53895 вают между колониой и контрольнойемкостью,4, Способ по и. 2, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что и качестве сжимаемой среды в герметичных емкостях используют гаэ.5Способ по пп, -4, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что измерения производят в период прекращения подачи воды в скважину. б. Способ по пп. 1-5, о т л ич а ю щ и й с я тем, что при уменьшении перепада давления на устье водной колонны уменьшают подачу воды в скважину, а при уменьшении разности между перепадами давлений в водной колонне и колонне нерастворителя производят подкачку нерастворителя.Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при добыче солей методом подземного растворения через скважины с применением жидких нерастворителей для управления процессом формообразования подземных камер.Известны способы контроля уровня нерастворителя в скважине включающие опускание в межтрубное пространство скважины контрольных трубок или датчиков до границы раздела воды и не- растворителя 1.Основными недостатками известных способов являются трудоемкость спуско-подъемных операций вследствие большой глубины скважин, частые повреждения контрольных трубок или кабелей.Наиболее близким к предлагаемому является способ контроля уровня не- растворителя в скважине при подземном растворении солей, включающий создание в контрольной герметичной емкости давления, равного давлению нерастворителя на устье скважины, сохранение указанного давления на время между измерениями и измерение перепада давления между нерастворителем и контрольной герметичной емкостью, 11 ри этом предварительно в приэабойной части скважины вышекамеры растворения изменяют проходное сечение скважины на фиксированных интервалах и принудительно изме 5 няют положение границы раздела сред,вводя ее в зону измененного диаметраскважин, регистрируя моменты изменения перепада давления 21,Недостатками данного способа являются трудоемкость операции по расширению сечения приэабойной зоныскважины, а также большая погрешностьв определении уровня нерастворителяэа пределами реперных врубов из-занеучета возможного изменения плотности рассола.Цель изобретения - повьппение точности контроля эа счет исключениящвлияния переменной плотности рассола.1Йоставленная цель достигаетсятем, что согласно способу контроляуровня нерастворителя в скважинепри подземном растворении солей,включающему создание в контрольнойгерметичной емкостидавления, равного давлению нерастворителя на устьескважины, сохранение указанного давления постоянным на.время между измерениями и измерение перепада давле 30 ния между нерастворителем и герметичной контрольной емкостью, допол 3 253895 435 нительно устанавливают вторую контрольную герметичную емкость и создают в ней давление, равное давлению воды на устье скважины, сохраняют это давление постоянным на время 5 между измерениями, одновременно с измерением перепада давления между первой контрольной емкостью и нераса творителем на устье скважины измеряют перепад давления между дополнительной контрольной емкостью и водой на устье скважины и определяют разность между измеренными перепадами давлений.Каждую герметичную контрольную 15 емкость после ее установки заполняют инертной сжимаемой средой при давлении, не превышающем давления жидкости на устье скважины, после соединения с соответствующей техно- И логической колонной контролируют перепад давления в емкости между жидкостью и сжимаемой средой и при изменении перепада давления восстанавливают его путем подключения емкости к внешнему источнику с повышенным давлением.Измеряют перепад давления между контрольной емкостью и дополнительной демпфирующей емкостью, которую ЗО устанавливают между колонной и контрольной емкостью.В качестве сжимаемой среды в герметичных емкостях используют газ,Измерения производят в период прекращения подачи воды в скважину.При уменьшении перепада давления иа устье водной колонны уменьшают подачу воды в скважину, а при уменьшении разности между перепадами дав О лений в водной колонне и колонне нерастворителя производят подкачку нерастворителя.Сущность изобретения заключается в том, что при равновесии столбов 45 жидкостей (рассола, воды и нерастворителя) в технологических колоннах давления на устье скважины в водной колонне и колонне нерастворителя определяются высотой столбов этих жидкостей и разницей их плотностей, при этом изменение плотности рассола одинаковым образом сказывается на давлении воды и нерастворителя. Практически перепад давления между водной колонной и колонной нерастворителя достигает 15-20 атм, а изменение этого перепада за счет перемещения уровня нерастворителя составляетсотые доли атмосферы, поэтому прямоеизмерение перепада давлений междуколоннами не обеспечивает необходимую точность определения уровня нерастворителя. Использование контрольных герметичных емкостей позволяетзначительно увеличить точность засчет того, что измеряют только изменение давлений в колоннах за определенный промежуток времени, сравнивают их между собой и определяютизменение уровня нерастворителя иизменение плотности рассола, пользуясь соотношениями:Ре -е Ре ()ЭЧ (2)где й 1 - измерение уровня нерастворителя;ЬР ,АРАМ - изменение давлений воды инерастворителя;у ,- удельный вес воды и нерастворителя;6 - изменение удельного весаРрассола;1 - длина водной колонны.Вычитание величин перепадов давлений воды и нерастворителя производят с помощью известных гидравлических или электрических устройств, а вкачестве датчиков перепада давленийиспользуют известные манометрические устройства, например дифференциальные манометры, Контроль за сохранением давления в контрольных герметичных емкостях производят по уровню раздела сред в этих емкостях измерения, например, разность давлениймежду жидкостью и сжимаемой средой,Изменение давления ЬР в колоннепропорционально изменению уровня раздела сред ЬЬ в контрольной емкостиЬЬ= РЯ а(3)где- удельный вес жидкости;РЧ, - давление и объем сжимаемойсреды;Я - сечение контрольной емкостив месте перемещения границыраздела сред,Для демпфирования возможных гид-равлических ударов между контрольны-.ми емкостями и колоннами устанавливают дополнительные емкости и измеряют перепад давлений между ними.1253895 0 15 20 40 45 50 55 5Для исключения влияния измененияокружающей температуры контрольныеемкости термсстатируют. Измеренияпроизводят в период кратковременныхперерывов в годаче воды, не влияющихна процесс дсбычи.Изобретение является основой автоматизации рас солопромыслов путем использования сигналов, пропорциональных измеяеник плотности рассола иуровня нерастворителя, для управленияйасосами и задвижками в линиях водыи нерастворителя,Предлагаемый способ может бытьиспользован и для контроля уровнянефтепродуктс в в подземных емкостях..На фиг. 1 изображена система сдвумя контрогьными емкостями; наФиг 2 - система с двумя контрольнымии двумя допопнительнымн демпФирующимиемкостями.На фиг. 1 и 2 К и К - контрольные емкости в линиях нерастворителяи воды; Р и Р - дополнительные (рабочие) емкости; Д и Д- устройства для измерения перепадов давления;С - регистрирующий прибор; В 1-В 6,В 1 -В 6 - вентили; Б-Б - источникисреды с повьапенным давлением.Способ осуществляют следуяйЦим образом.П р и м е р(Фиг. 1). К технологическим колоннам скважины подземногораСтворения солей глубиной 1000 мприсоЕдиияют две герметичные емкости К и К обьемом 20 л, рассчитанные.на давление до 100 ати, устанавливаютдва дифФеренциальных манометра Д и дкласса О,153 с диапазоном измерения1 О м вод.ст. и электрическим преобразованием сигналаи самописец С типаКСП.В пространство между обсадной 1и водной 2 колоннами скважины с помощью насоса из цистеряы с неФтепродуктом с удельным весом 0,85 г/см закачизавт нерастворитель до заданнойглубины.Время закачивания определяют посоотношению.(О-Юе)4где Э " внутренний диаметр обсаднойколонны мЭ. - наружный диаметр водной ко. ьлоны, м;.заданная отметка кровли камеры, м; бЯ - производительность насоса,мз/ч.После этого начинают подачу воды в скважину.При проявлении рассола из рассолоподъемной колонны 3 по манометрам станавлиьают, что давление на устье водной колонны составляет 5 ати, адавление на устье колонны нерастворителя составляет 30 ати.Через редуктор и вентиль В 5 к каждой контрольной емкости К и К поочередно присоединяют баллон со сжатым воздухазотом Б и Б при 160 ати и доводят при закрытых вентилях В 1- В 4, В 1-В 4 давление в емкостях К и К до 15 и 7,5 ати соответственно.После этого, прекратив подачу воды и нерастворителя, открывают вентили В 1, В 2, В 1 и В 2 и заполняют емкости примерно на половину их обьема яеФтепродуктом и водой из технологических колонн, Затем вентили В 1, В 2, В и В 2 закрывают и открывают вентили ВЗ, В 4, ВЗ и В 4 . Включив диФФеренциальные манометры и самописец, устанавливают нулевые значения на нх шкалах.После закрытия вентилей В 1,В 2, 30 В 1 и В 2. продолжают подачу воды вскважину, При этом периодически, разв смену, контролируют изменение показаний диФференциальньгх манометров и при отклонении их от установленныхнулевых значений производят подкачку жидкости в емкости до восстановления исходных показаний диФФеренциальных манометров.Через двое суток временно прекращают подачу воды в скважинуи открывают вентили В 1 и В 1 , Давление в водной колонне увеличилось на 10 м вод,ст а в колонне нерастворителя - на 9,95 м вод,ст. На самописце зарегестрирована разность между этими показаниями, равная 0,05 м вод.ст.Из Формул (1) и (2) следует, что уровень нерастворителя повысился на 33 см а плотность рассола увеличиУ3лась на 0,01 г/см , Путем кратковременных подкачек нерастворителя и повторных измерений доводят разность перепадов давлений между водной колонной и колонной нерастворителя до исходного значения,П ри м е р 2 (Фиг, 2). Измерительную систему примера 1 дополняютФиг 2 оставитель Н, Руденкоехред И.Ходанич Корректор Е. Снрохман дактор А и Заказ 4678/23ВНИ 833 Подписноественного комитета СССРобретений и открытийЖ, Раушская наб Тираж Госуда елам и о 1303 оскв,Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Прое 7 1253двумя емкостями Р и Р, ан; .ог.:чпс.;.иемкостям К и К . С помощью баллонасБ с газом устанавливают давление вемкости Р равное 15 ати, а в емкоссти Р - 2,5 ати и, открыв вентилиВ 1 и В 1 , соединяют эти емкости стехнологическими колоннами 1 и 2,Шкалу дифференциального манометраДградуируют в соответствии с формулой (2) в тысячных долях гсмэ, а 10, акалу самописца С - в сантиметрахв соответствии с формулой (1),В процессе растворения емкости Х и К с помощью вентилей В 2 н В 2 изолируют от технологических колонн, а давление в этих емкостях контролируют дифференциальными манометрами нри открытых вентилях ВЗ,В 4,ВЗ ,В 4с ( и закрытых вентилях Вб,В 6/ 895 8Через 5 сут кратковременно прекр - шают подачу волк, закрывают вентили ВЗ и ВЗ и открывают вентили В 6 и Вб . Плотность рассола снизилась на 0,02 г/смс а уровень нерастворителя уменьшился на 50 см. Не отключая снстемис производят подкачку нерастворителя до восстановления уровня, а после отключения системы возобновляют подачу воды с уменьшенным расходом,Предлагаемый способ (по .сравнению с известными) значительно увеличивает точность контроля уровня нерастворителя и за счет этого улучшает качество сооружаемых подземных емкостей, исключает непроизводительный расход нерастворителя, повьппает стабильность состава рассола, автоматизирует производство.