一种盐岩地下储气库泄漏监测系统

本发明涉及储气库监测，具体为一种盐岩地下储气库泄漏监测系统。

背景技术：

1、由于盐岩具有独特的物理特性，如低渗透率、低孔隙度、良好的蠕变行为以及损伤自修复能力等，成为了全球公认的天然气储存的理想介质，基于上述优势开发了盐穴地下储气库技术，在地下深厚的盐层或盐丘中，采用水溶方式人工创造出洞穴空间，用于储存天然气。

2、盐穴地下储气库在能源行业中扮演着重要的角色，特别是在调节季节性天然气需求波动和应对长输管道紧急事件时。但是随着储气库的长期运行，其运行压力和温度变化、地质结构的影响以及设备老化腐蚀等因素，使得井筒和夹层区域面临着泄漏风险，由于天然气具有高度的易燃易爆特性，一旦泄漏，极易引发严重的安全事故，对周边环境和安全构成巨大威胁。因此，确保地下储气库的安全运行至关重要，而监测其泄漏状况则是其中不可或缺的一环。

3、目前广泛使用的井下仪器监测方法存在诸多局限性，不仅需要昂贵的井下检测成本，而且无法保证泄漏情况的准确及时检测。因此，急需一种盐岩地下储气库泄漏监测系统，以克服现有技术的缺陷和不足，提高监测的准确性和效率，从而保障地下储气库的安全稳定运行。

技术实现思路

1、针对现有方法的不足以及实际应用的需求，为了确保地下储气库的安全运行，本发明构建一个高效、精确的泄漏监测系统，可以获取地下储气库的实时监测数据，以便迅速判断地下储气库的泄漏情况，一旦监测到泄漏情况，将立即启动报警安全装置并实施应急响应机制，从而最大程度地减少潜在的安全风险和环境影响。一方面本发明提供了一种盐岩地下储气库泄漏监测系统，其系统包括：数据监测装置、数据接收装置、后台服务装置和安全报警装置；通过所述数据监测装置获取储气库监测数据，所述储气库监测数据包括地下储气库的实时压力数据、实时温度数据和深度分布数据；利用所述数据接收装置接收所述储气库监测数据，并将所述储气库监测数据输送到所述后台服务装置当中；所述后台服务装置对所述实时压力数据、所述实时温度数据和所述深度分布数据进行分析，以获得地下储气库的压力差结果；所述后台服务装置依据所述压力差结果评估地下储气库的泄漏风险情况，并输出泄漏风险信号；所述安全报警装置接收所述泄漏风险信号，根据所述泄漏风险信号控制所述安全报警装置的启停。本发明能够实时获取地下储气库的压力、温度和深度分布数据，确保对储气库状态的即时了解，一旦发现异常情况，系统能够迅速做出反应，降低泄漏事件对环境和安全的影响，系统还可以根据泄漏风险信号判断是否需要启动安全报警装置，减少了人为干预需要，提高了系统的自动化水平和响应速度。

2、可选地，所述通过所述数据监测装置获取储气库监测数据包括：将所述数据监测装置安装在地下储气库的井筒和腔体内，以获取储气库监测数据。本发明将数据监测装置安装在井筒和腔体之内，可以实时、直接地获取地下储气库内部的状态数据，如压力、温度和深度分布等，同时避免了数据在传输过程中受到损失和干扰，确保了监测数据的准确性和可靠性。

3、可选地，所述盐岩地下储气库泄漏监测系统还包括：所述数据监测装置的输出端和所述数据接收装置的输入端通信连接。本发明数据监测装置的输出端与数据接收装置的输入端通信连接，不仅提高了泄漏监测系统的实时性和准确性，还增强了系统的可靠性，为地下储气库的安全运行提供了有力的保障。

4、可选地，所述后台服务装置对所述实时压力数据、所述实时温度数据和所述深度分布数据进行分析包括：在所述后台服务装置中设置压力预测模型。本发明在后台服务装置中设置压力预测模型对实时压力数据、实时温度数据和深度分布数据进行分析，能够提前对风险进行预警和评估、提高决策的科学性、降低运营成本、增强系统稳定性。

5、可选地，所述压力预测模型，满足如下关系：

6、

7、其中，为预测压力值，为井口处的压力，为天然气摩尔质量，为重力加速度，表示井下深度，为气体常数，为井口处的温度，为地层温度梯度。本发明基于压力预测模型分析地下储气库中不同深度下的气体压力情况，对于监测地下储气库的泄漏状况、评估储气库的安全性和优化储气库的运行策略具有重要意义。

8、可选地，所述后台服务装置对所述实时压力数据、所述实时温度数据和所述深度分布数据进行分析包括：所述后台服务装置通过所述压力预测模型对所述实时压力数据、所述实时温度数据和所述深度分布数据进行分析，以得到地下储气库的预测压力值。本发明的后台服务装置通过压力预测模型对实时压力数据、实时温度数据和深度分布数据进行分析，以得到地下储气库的预测压力值，有助于提前预防泄漏风险、优化运行策略、提高决策科学性、降低维护成本、增强系统安全性和提升系统智能化水平。

9、可选地，所述后台服务装置对所述实时压力数据、所述实时温度数据和所述深度分布数据进行分析，并获得地下储气库的压力差结果包括：所述后台服务装置结合所述预测压力值和所述实时压力数据获得地下储气库的压力差结果。本发明的后台服务装置结合预测压力值和实时压力数据获得地下储气库的压力差结果，能够精确监测泄漏、提高预警准确性和提升安全管理水平，为地下储气库的安全、稳定运行提供有力保障。

10、可选地，所述后台服务装置依据所述压力差结果评估地下储气库的泄漏风险情况包括：所述后台服务装置依据所述压力差结果设定压力波动安全范围；所述后台服务装置依据所述压力波动安全范围和所述实时压力数据判断地下储气库的泄漏风险情况，所述泄漏风险情况包括无泄露风险情况和有泄露风险情况。本发明通过设定压力波动安全范围，后台服务装置能够量化地评估地下储气库的泄漏风险，使得风险评估更加客观、准确，避免了主观判断带来的不确定性。

11、可选地，所述后台服务装置依据所述压力差结果评估地下储气库的泄漏风险情况，并输出泄漏风险信号包括：所述后台服务装置根据无泄露风险情况输出无泄漏风险信号；所述后台服务装置根据有泄露风险情况输出有泄漏风险信号。本发明后台服务装置依据压力差结果评估地下储气库的泄漏风险情况，并输出相应的泄漏风险信号，及时做出风险指示，保障了储气库的安全运行。

12、可选地，所述安全报警装置接收所述泄漏风险信号，根据所述泄漏风险信号控制所述安全报警装置的启停包括：所述安全报警装置的输入端接收所述泄漏风险信号；若所述安全报警装置接收到所述无泄漏风险信号，控制所述安全报警装置保持关闭状态；若所述安全报警装置接收到所述有泄漏风险信号，控制所述安全报警触发启动状态。本发明的安全报警装置接收泄漏风险信号，能够提高系统的响应速度、减少误报、降低人力成本、提升智能化水平、增强安全性以及便于远程监控和管理。

技术特征：

1.一种盐岩地下储气库泄漏监测系统，其特征在于，所述盐岩地下储气库泄漏监测系统包括：数据监测装置、数据接收装置、后台服务装置和安全报警装置；

2.根据权利要求1所述的盐岩地下储气库泄漏监测系统，其特征在于，所述通过所述数据监测装置获取储气库监测数据包括：

3.根据权利要求1所述的盐岩地下储气库泄漏监测系统，其特征在于，所述盐岩地下储气库泄漏监测系统还包括：

4.根据权利要求1所述的盐岩地下储气库泄漏监测系统，其特征在于，所述后台服务装置对所述实时压力数据、所述实时温度数据和所述深度分布数据进行分析，并获得地下储气库的压力差结果包括：

5.根据权利要求1所述的盐岩地下储气库泄漏监测系统，其特征在于，所述后台服务装置依据所述压力差结果评估地下储气库的泄漏风险情况包括：

6.根据权利要求5所述的盐岩地下储气库泄漏监测系统，其特征在于，所述后台服务装置依据所述压力差结果评估地下储气库的泄漏风险情况，并输出泄漏风险信号包括：

7.根据权利要求6所述的盐岩地下储气库泄漏监测系统，其特征在于，所述安全报警装置接收所述泄漏风险信号，根据所述泄漏风险信号控制所述安全报警装置的启停包括：

技术总结本发明涉及储气库监测技术领域，具体为一种盐岩地下储气库泄漏监测系统，系统包括：数据监测装置、数据接收装置、后台服务装置和安全报警装置；通过数据监测装置获取储气库监测数据，储气库监测数据包括地下储气库的实时压力数据、实时温度数据和深度分布数据；利用数据接收装置接收储气库监测数据，并将储气库监测数据输送到后台服务装置中；后台服务装置对实时压力数据、实时温度数据和深度分布数据进行分析，以获得地下储气库的压力差结果；后台服务装置依据压力差结果评估储气库的泄漏风险情况，并输出泄漏风险信号；安全报警装置接收泄漏风险信号，根据泄漏风险信号控制安全报警装置的启停，本泄漏监测系统为储气库的安全运行提供保障。技术研发人员：陈祥胜,熊天恺,于洋,耿大新,罗如平,许紫刚,蒋亚龙,石钰锋,丁海滨,周鹏,曾海鹏,程为民受保护的技术使用者：华东交通大学技术研发日：技术公布日：2024/7/11