CN102507578B - 钻井液硫化氢在线监测仪 - Google Patents

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徐珍鑫
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Abstract

本发明提供了一种钻井液硫化氢在线监测仪，是在一个仪器箱内部的两端各安装一台步进电机，在两台步进电机上安装醋酸铅试纸带，仪器箱内部分成浸泡槽和清洗槽两个区域；泥浆泵的出口安装电磁阀后分两路，其中一路进入仪器箱的浸泡槽，另一路经通过电磁阀后连接入水口，入水口的水管经电磁阀后进入仪器箱的清洗槽，在仪器箱清洗槽的上方安装有光敏扫描设备。利用硫化氢与醋酸铅反应，生产褐色的硫化铅沉淀在试纸带上，通过光敏扫描进行报警，显示钻井液中含有硫化氢。

Description

钻井液硫化氢在线监测仪
技术领域：
本发明涉及一种可自动在线监测钻井液含硫化氢的仪器，可用于石油钻井队在钻井过程中监测地层是否含有硫化氢。
背景技术：
硫化氢是一种剧毒的危害性气体，特别是硫化氢含量高的气体，会危及人员的生命安全，还会对钻具、钻井设备、集输管线等都具有极强的腐蚀作用并形成“氢脆”，从而导致重大的安全事故。尽管硫化氢极强的毒性和腐蚀性给含硫化氢天然气田的勘探开发带来了极大的困难和挑战，但人类对油气资源的强烈需求与有限资源之间的矛盾，又使人们不得不去勘探和开发这部分天然气资源。目前，在石油钻井生产过程中，已有监测硫化氢气体的仪器，这种半导体技术硫化氢气体探测器被设计用以监测环境空气中硫化氢气体的浓度，它的测量范围从标准型的0-20/50/100ppm(可在工作现场调节)到高测量范围型的10,000ppm。该产品采用固体金属氧化物半导体传感技术。传感器由两片薄片组成：一片是加热片，另一片是对硫化氢气体敏感的气敏片。两片薄片都以真空镀膜的方式安装在一个硅芯片上。加热片将气敏片的工作温度提升到能对硫化氢气体反应的水平。气敏片上有金属氧化物，可动态地显示硫化氢气体浓度的变化。但它只能在有大量硫化氢侵蚀钻井液，并达到一定浓度的硫化氢气体溢出时才会监测报警，目前在生产现场还不能做到自动实时在线监测钻井液中的硫化氢。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是提供一种钻井液硫化氢在线监测仪，克服现场对钻井液含硫化氢监测技术手段落后的缺陷。
本发明为解决其技术问题所采取的技术方案是利用硫化氢与醋酸铅反应，生产褐色的硫化铅沉淀，通过光敏进行报警，显示钻井液中含有硫化氢。根据上述原理提出了一种钻井液硫化氢在线监测仪，该监测仪由水管、泥浆泵、仪器箱、支架、同步电机、醋酸铅试纸带、电磁阀、光敏扫描设备、报警器等组成。在一个仪器箱内部的两端各安装一台步进电机，在两台步进电机上安装醋酸铅试纸带，仪器箱内部分成浸泡槽和清洗槽两个区域。泥浆泵的出口安装电磁阀后分两路，其中一路进入仪器箱的浸泡槽，另一路经通过电磁阀后连接人水口，人水口的水管经电磁阀后进入仪器箱的清洗槽，在仪器箱清洗槽的上方安装有光敏扫描设备。
本发明的有益效果是：泥浆泵将井口的泥浆泵入仪器箱的浸泡槽中，正好浸泡安装在浸泡槽内的醋酸铅试纸带，如果泥浆中含有硫化氢，则与醋酸铅发生反应生成硫化铅沉淀在试纸带上，步进电机将该段试纸带送到仪器箱的清洗槽内用清水冲洗，硫化铅沉淀物仍留在试纸带上，然后装在清洗槽上方的光敏扫描设备进行光敏扫描，若发现试纸带变成褐色，即刻报警，这样就能及时发现钻井液中含有硫化氢，为生产措施提供依据，避免安全事故的发生，降低设备的损坏。
附图说明：
图1是依据本发明所提出的钻井液硫化氢在线监测仪的结构示意图。
图2是依据本发明所提出的钻井液硫化氢在线监测仪的控制流程框图。
图中，1-泥浆泵，2-电磁阀，3-入水口，4-光敏扫描设备，5-醋酸铅试纸带，6步进电机，7-仪器箱，8-支架。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例来具体描述本发明。
本发明所提出的钻井液硫化氢在线监测仪由水管、泥浆泵1、仪器箱7、控制板、支架8、同步电机6、醋酸铅试纸带5、电磁阀2、光敏扫描设备4、报警器等组成。在一个仪器箱7内部的两端各安装一台步进电机6，在两台步进电机上安装醋酸铅试纸带5，仪器箱内部分成浸泡槽A和清洗槽B两个区域。泥浆泵1的出口安装电磁阀2后分两路，其中一路进入仪器箱7的浸泡槽，另一路经通过电磁阀后连接入水口3，人水口3的水管经电磁阀后进入仪器箱的清洗槽，在仪器箱清洗槽的上方安装有光敏扫描设备4。该监测仪的具体工作过程为，安放好仪器，接通电源和上水，根据钻井的速度和地层的要求，设定监测的时间间隔(注：每一间隔不小于监测一个完整过程的时间)，按下启动按钮，监测仪进入工作状态。泥浆泵1从井口泥浆出口处泵入一定量的泥浆，进入仪器箱7的浸泡槽(A区域)中；将事先安装在仪器箱内的醋酸铅试纸进行浸泡，数秒钟后，步进电机启动，将浸泡过的醋酸铅试纸送入清洗槽内进行清洗，然后，安装在仪器箱清洗槽上方的光敏扫描设备进行光敏扫描，如果发现试纸变褐色，立即报警，同时开启仪器箱的排液开关并清洗仪器箱内部，这样就完成了一个监测过程，等待进入下一个工作过程。

Claims (1)

1.一种钻井液硫化氢在线监测仪，包括泥浆泵、仪器箱、支架、步进电机、醋酸铅试纸带、电磁阀、光敏扫描设备、报警器，其特征是在仪器箱内部的两端各安装一台步进电机，在两台步进电机上安装醋酸铅试纸带，仪器箱内部分成浸泡槽和清洗槽两个区域；泥浆泵的出口安装电磁阀后分两路，其中一路进入仪器箱的浸泡槽，另一路通过电磁阀后连接入水口，入水口的水管经电磁阀后进入仪器箱的清洗槽，在仪器箱清洗槽的上方安装有光敏扫描设备，光敏扫描设备与报警器电连接；该监测仪的工作过程为：安放好仪器，接通电源和上水，根据钻井的速度和地层的要求，设定监测的时间间隔，按下启动按钮，监测仪进入工作状态，泥浆泵(1)从井口泥浆出口处泵入泥浆，进入仪器箱(7)的浸泡槽中，将事先安装在仪器箱内的醋酸铅试纸进行浸泡，数秒钟后，步进电机启动，将浸泡过的醋酸铅试纸送入清洗槽内进行清洗，然后，安装在仪器箱清洗槽上方的光敏扫描设备进行光敏扫描，如果发现试纸变褐色，立即报警，同时开启仪器箱的排液开关并清洗仪器箱内部，这样就完成了一个监测过程，等待进入下一个工作过程。 
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