资源简介
ICS 75.200 CCS E 16
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 7871—2025
盐穴储气库声呐测腔与解释技术规范
Technical specification for sonar survey and interpretation of salt cavern gas storage
2025-12-18发布 2026—06-18实施
国家能源局发布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 资料准备 1
5 总体要求 1
6 声呐测腔 2
6.1 作业准备 2
6.2 仪器检查 2
6.3 测腔技术要求 2
7 数据解释 3
7.1 解释内容 3
7.2 解释流程 3
7.3 解释成果 4
7.4 解释报告 4
8 HSE要求 4
附录A(资料性)盐穴储气库声呐测腔示意图 5
附录B(资料性) 腔体参数计算方法 6
I
前言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由石油工业标准化技术委员会储气库专业标准化技术委员会(CPSC/TC 25) 提出并归口。
本文件起草单位：国家石油天然气管网集团有限公司、中国石油集团测井有限公司、中国科学院武汉岩土力学研究所、中国石油天然气股份有限公司盐穴储气库技术研究中心、中国科学院声学研究所、中国石油化工股份有限公司天然气分公司、中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院、江苏苏盐井神股份有限公司、中盐盐穴综合利用股份有限公司、武汉天汉达科技发展有限公司、中阳桥科技有限公司。
本文件主要起草人：鲁俊、阳小平、徐开杰、白雪峰、张红兵、李建君、施锡林、付亚平、戴威、张宏、陈浩、王健、王同涛、陈加松、任耀军、王耀欣、丁双龙、张广权、戴亮、马洪岭、姚忠、任众鑫、王桂九、秦垦、赵海彬、张军锋、李静文、程文波、付星辉、赵云松、刘敏、赵希赟。
Ⅲ
1 范围
本文件规定了盐穴储气库腔体测量资料准备、总体要求、声呐测腔、数据解释的要求和方法。 本文件适用于盐穴储气库。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
SY/T 5416.3 定向井测量仪器测量及检验第3部分：陀螺类
SY/T 5600
石油电缆测井作业技术规范
SY/T 5726
石油测井作业安全规范
SY/T 6276
石油天然气工业健康、安全与环境管理体系
SY/T 6548
石油测井电缆和连接器使用技术规范
SY/T 6751
电缆测井与射孔带压作业技术规范
SY/T 7642
储气库术语
3 术语和定义
SY/T 7642 界定的术语和定义适用于本文件。
4 资料准备
资料准备应包括但不限于：
a) 钻井、测井、录井、管柱及井筒状况;
b) 造腔或采卤生产资料、卤水温度、压力等物理性质;
c) 注采完井作业及历次修井作业资料;
d) 注采气生产资料、井口及腔体内的温度、压力、天然气组分;
e) 声呐测腔及解释成果。
5 总体要求
5.1 井场条件按照SY/T 5600的要求执行。
5.2 声呐测腔仪器耐温、耐压性能满足测腔要求。
5.3 声呐测腔仪器应具备实测介质声速及稳定陀螺功能。
5.4 应在腔体主体部位选择同一个深度点进行不少于3次的重复性测量。
5.5 卤水腔体测腔前宜停井不少于2天。
5.6 气腔压力应满足声呐测腔仪器测量精度的最低压力要求。
6 声呐测腔
6.1 作业准备
6.1.1 测腔前应采用模拟器通井至腔底，在套管鞋、腔底及张力异常段分别上提、下放3次，观察并记录张力变化;模拟器应不小于声呐测腔仪器串的长度、直径和重量。
6.1.2 卤水腔测腔前应泄压至井口无压力，应配置卤水回收设施。
6.1.3 气腔测腔井口应安装电缆防喷装置，按照SY/T6751的要求执行;井下安全阀应处于完全开启状态。
6.2 仪器检查
6.2.1 声呐测腔仪器陀螺校验按照SY/T 5416.3的要求执行。
6.2.2 检查声呐测腔仪器外观表面无裂痕、变形、渗油，金属部件无锈蚀，声呐探头包覆层不应起泡、脱落。
6.2.3 测井设备和电缆的检查、连接与使用按照SY/T 6548的要求执行。
6.2.4 声呐测腔仪器连接完成后应进行通电检查，包括但不限于工作电压、电流;地面主机与声呐测腔仪器通信状况;声呐探头旋转、倾斜、复位状态;传感器各项参数显示情况。
6.3 测腔技术要求
6.3.1 电缆上提下放速度
6.3.1.1 在井筒中上提、下放速度宜不大于1500 m/h。
6.3.1.2 距井下安全??-50m 以内上提、下放速度宜不大于300 m/h。
6.3.1.3 进入腔体前30m 及腔体内上提、下放速度宜不大于300 m/h。
6.3.1.4 进入管鞋前和进入井口以下30m 以内，上提速度宜不大于100 m/h。
6.3.2 测腔深度校正
6.3.2.1 在腔顶附近原始磁定位曲线或自然伽马曲线变化明显的井段，采用上提测量方式记录磁定位测井曲线或自然伽马测井曲线，测量井段应不小于50m。
6.3.2.2 以磁定位测井曲线或自然伽马测井曲线为依据，校准声呐测腔深度。
6.3.3 测腔质量要求
6.3.3.1 声呐测腔仪器下放至测量深度后，应静置不少于30s。
6.3.3.2 测量过程中应根据回波幅度或信噪比，适时调整声呐测腔仪器工作参数，进行重复测量或加密测量。
6.3.3.3 重复测量的水平剖面面积相差不大于2%。
6.3.3.4 声呐探头每次改变的倾斜角度应不大于6°,水平旋转角度应不大于5°。
6.3.4 声呐测腔内容
6.3.4.1 声呐测腔主要包括气液界面测量、腔体底部、主体、顶部、脖颈、不规则部分测量等内容。
2
6.3.4.2 腔体各部位测量参见附录A。
6.3.5 气腔气液界面测量
6.3.5.1 声呐测腔仪器下放过程中利用底部声呐探头初探气液界面。
6.3.5.2 宜在初探气液界面以上2m～30m 定点测量气液界面。
6.3.5.3 应选择不少于三个深度定点测量气液界面，测量结果偏差应不大于0.3m。
6.3.6 腔体底部测量
6.3.6.1 声呐测腔仪器底端宜下入气液界面以下且与腔底残渣顶面的距离宜不小于2m。
6.3.6.2 采用底部声呐探头倾斜测量方式进行测量。
6.3.7 腔体主体测量
6.3.7.1 仪器上提至测量深度，采用水平声呐探头等间隔旋转方式进行测量。
6.3.7.2 腔体主体测量过程中，垂深测量间距应不大于2m。
6.3.8 腔体顶部测量
6.3.8.1 根据腔体主体测量结果及管鞋位置确定顶部测量的深度、声呐探头倾斜测量角度范围。
6.3.8.2 声呐测腔仪器串顶端与腔体顶部或套管鞋距离宜不小于2m。
6.3.8.3 采用水平声呐探头向上倾斜测量方式进行测量。
6.3.9 其他要求
6.3.9.1 气腔脖颈可利用延长反射管辅助测量。
6.3.9.2 根据腔体测量初步结果，对不规则区域进行加密测量。
7 数据解释
7.1 解释内容
包括但不限于腔体不同深度的水平剖面、不同方位的垂直剖面、最大直径及位置、腔体体积、腔体形态等。气腔应解释气液界面深度，并计算气液界面以上的有效储气体积。
7.2 解释流程
7.2.1 加载单腔水平测量和倾斜测量数据。
7.2.2 按照声呐测腔垂深间隔，依次开展水平测量回波信号的识别和拾取。宜采用首次反射波、回波最大振幅作为回波信号的识别标志，在同一项目中宜采用相同的标志。
7.2.3 对于多回波信号或信噪比较低等异常回波信号，根据周边点位变化趋势并结合地层特性及造腔过程资料综合判定回波信号。
7.2.4 基于选定深度点不同方位选取的回波信号，结合介质声速，确定各水平方位角对应的半径，形成该深度点的水平剖面，依次完成所有深度点水平剖面解释。
7.2.5 按照一定深度间隔将倾斜测量数据转换为对应深度的水平剖面数据。
7.2.6 水平剖面解释完成后，在垂向上按照不同方位角进行数据分选，解释不同测量方位的垂直剖面。
3
7.2.7 通过水平剖面和垂直剖面的交互验证及合理性分析，对异常位置进行循环迭代和解释优化。
7.2.8 基于水平剖面和垂直剖面解释成果，确定腔体形态及参数。
7.3 解释成果
7.3.1 水平剖面半径和直径
7.3.1.1 各深度点以各方位对应半径为基础计算直径，并确定最大半径、最小半径、最大直径及所对应的方位角。
7.3.1.2 倾斜测量的水平剖面，根据倾斜角计算回波对应的深度和半径。
7.3.2 水平剖面面积
根据水平剖面的半径，计算不同深度点水平剖面面积。
7.3.3 腔体体积
计算相邻水平剖面之间的体积，累加得到腔体体积。
7.3.4 腔体形态参数计算方法
腔体形态参数计算方法参照附录B
7.4 解释报告
解释报告主要内容包括但不限于：
a) 基本信息：井腔基础数据、流体性质、温度、压力。
b) 测腔设备：声呐测腔仪器设备型号、技术参数。
c) 测腔过程：施工日期、数据采集过程及质量控制。
d) 数据解释：数据处理、腔体参数解释、成果图表。
e) 测腔成果分析及建议。
8 HSE 要求
声呐测腔HSE 要求符合SY/T 5726、SY/T 6751、SY/T 6276的相关规定。
附录 A
(资料性)
盐穴储气库声呐测腔示意图
盐穴储气库声呐测腔示意图如图A.1所示。
标引序号说明：
1——残渣;
2——卤水;
3——腔体底部测量;
4——气液界面测量;
5——腔体主体测量;
6——腔体不规则部分测量;
7——腔体顶部测量;
8——延长反射管辅助测量;
9——腔体脖颈测量;
10 ——套管。
图 A.1 盐穴储气库声呐测腔示意图
5
附录 B
腔体参数计算方法
6
B.1 介质声速计算
腔体不同深度的介质声速利用测速探头实时测量。 当测速探头采用双反射面时，按照公式(1)计算：
式中：
D——实际测量的声速，单位为米每秒(m/s);
d₁—— 测速探头到近端反射面的距离，单位为米(m);
dz——测速探头到远端反射面的距离，单位为米( m);
…………………………………(B.1)
△t₁——测速探头第一个回波信号即声波近端从发射到接收的时间差，单位为秒(s);
△t₂——测速探头第二个回波信号即声波远端从发射到接收的时间差，单位为秒(s)。 当测速探头采用单反射面时，按照公式(2)计算：
………………………………………(B.2)
d——测速探头到反射面的距离，单位为米(m);
△t——测速探头回波信号即测速声波从发射到接收的时间差，单位为秒(s)。
B.2 测距计算
由实测回波中识别并确定回波时间差后，对应的测距即对应的腔体半径，按照公式(3)计算：
………………………………………(B.3)
r——目标与声呐探头间的距离，单位为米(m);
D——声波在所处介质中的传播速度，单位为米每秒(m/s);
△t'——声呐探头回波信号即测距声波从发射到接收的时间差，单位为秒(s)。
B.3 水平剖面参数计算
在水平测量方式下，相邻至少3个测量点组成的符合地质学规范的多边形，被称为水平剖面。对于不同深度的水平剖面，按公式(3)计算出不同方位的半径，进而确定不同方位的最大半径、最小半径、最大直径、最小直径及平均半径。
B.4 水平剖面面积计算
B.4.1 扇形法
相邻两探测点与声呐探头所在测量点围成的区域按扇形计算面积，各扇形面积之和即为水平剖面面积，按公式(4)计算：
S=∑(θ·π··+1/360) …………………………… (B.4)
S——水平剖面面积，单位为平方米(m²);
θ——相邻两个测量点的夹角，单位为度(°);
r、Y+1——相邻两个测量点的半径，单位为米(m)。
B.4.2 网格法
对水平剖面覆盖形状、大小固定的多边形(三角形、正方形、矩形、六边形等)网格，如图B.1 所示。
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正方形网格
矩形网格
六边形网格
图B.1 网格法计算面积示意图
a) 计算完全覆盖水平剖面的多边形网格数，以M表示;若M:不存在，可计为0。
b) 计算部分覆盖水平剖面的多边形网格数，以N表示，设定比例尺为D(通常0.5,即按一半计算);若N不存在，可计为0。
c) 水平剖面面积可按公式(5)计算：
S=(M₂+N×D)× s …………………………… (B.5)
s——多边形网格面积，单位为平方米(m²)。
B.5 腔体体积计算
两个水平剖面和侧面组成的几何体近似视为台体，体积可按照公式(6)计算：
V.=(Su+Sn)/2×h ……………………………(B.6)
V——两个水平剖面和侧面组成的台体的体积，单位为立方米(m³);
Su——第i个台体上台面的面积，单位为平方米(m²);
Sp——第i个台体下台面的面积，单位为平方米(m²);
h——该台体对应的两个台面之间的垂直深度差，单位为米(m)。
腔体体积可按照公式(7)计算：
8
…………………………………
(B.7)
V₁——腔体体积，单位为立方米(m³);
i——台体的编号; N——台体的个数。
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