CN108487906B - 一种油井井口硫化氢密闭取样和检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油井井口硫化氢密闭取样和检测装置及方法，该装置由取样总成和检测总成两部分组成，检测总成安装在取样总成的正上部；所述的取样总成包括流程短节、取样导流管、取样阀门、取样管、取样器下部接头、弹簧、锥形阀锥体和锥形阀阀座；所述的检测总成包括快速接头、锥形阀顶杆、比色管接头、胶管、比色管、取样泵筒、活塞、皮碗胶塞、活塞导杆和手轮。本发明具有操作方便和抽样准确的特点，能够提高现场硫化氢含量检测的操作安全性和检测数据准确性。因此发明可广泛地应用于油井的硫化氢取样和检测中。
Description
技术领域
本发明涉及一种油井井口硫化氢密闭取样和检测装置及方法，为油气开采工业中的油气集输在线进行介质中硫化氢含量取样、检测提供了一种操作工具。
背景技术
在石油行业油气集输过程中需要动态检测天然气介质中硫化氢的含量，对于高含硫化氢的天然气采取增加脱硫装置等相应的防护措施，避免操作人员接触到有毒有害气体，造成人身伤害。目前一般按照GB/T11060.11－2014《天然气含硫化合物的测定第11部分：用着色长度检测管法测定硫化氢含量》等标准，用比色管进行硫化氢浓度检测。但是在集输系统进行检测操作时，由于没有专用的密闭式硫化氢取样和检测装置器，操作人员极易暴露在高浓度硫化氢环境中。同时由于取样过程不规范，检测结果与介质中实际含量存在一定误差。
因此，现场需要一种专用的密闭式硫化氢取样和检测装置，实现在保证操作人员安全的条件下，科学准确地进行硫化氢含量检测。
发明内容
本发明针对现有技术的不足而提供一种油井井口硫化氢密闭取样和检测装置及方法。本发明具有操作方便和抽样准确的特点，因此提高现场硫化氢含量检测的操作安全性和检测数据准确性。
本发明公开了一种油井井口硫化氢密闭取样和检测装置，该装置由取样总成1和检测总成2两部分组成，检测总成2安装在取样总成1的正上部。
所述的取样总成1包括流程短节11、取样导流管12、取样阀门13、取样管14、取样器下部接头15、弹簧16、锥形阀锥体17和锥形阀阀座18；流程短节11与流程连接、取样导流管12焊接在流程短节上，其进出口位于流程短节11的中轴线上、取样阀门13安装在取样管14两端、取样器下部接头15安装在取样管14上、取样器下部接头15上部安装有弹簧16、弹簧16与锥形阀锥体17相连、锥形阀锥体17与锥形阀阀座18相配合。
所述的检测总成2包括快速接头21、锥形阀顶杆22、比色管接头23、胶管24、比色管25、取样泵筒26、活塞27、皮碗胶塞28、活塞导杆29和手轮210；取样泵筒26下端面外部安装快速接头21、取样泵筒26下端面内部设计有锥形阀顶杆22、比色管接头23设计有过流通道、比色管接头23上部套有胶管24、比色管25下端通过胶管24与比色管接头23连接、活塞导杆29与取样泵筒26相配合、活塞导杆29上下分别与活塞27和手轮210连接、皮碗胶塞28套在活塞导杆29并固定在活塞27上方。
优选地，所述的流程短节11的直径109mm、长度300mm；所述的取样阀门13为高压截止阀；所述的取样管14的直径25mm、长度310mm；取样器下部接头15的直径25mm、长度100mm。
本发明还提供了一种油井井口硫化氢密闭取样和检测的方法，包括以下步骤：
(1)将流程短节11两端法兰与流程连接在一起。
(2)先打开介质流向下方的取样阀门13，再打开上方的取样阀门13，待测气体通过取样导流管12流入到取样管14中，形成取样管和流程短节的并联流程。
(3)经过一定时间的置换后，取样管14内的气体介质与流程中的气体介质相一致，关闭取样阀门13，而锥形阀锥体17在弹簧16的作用下座于锥形阀阀座18上，取样管14内形成一封闭空间，使存储的待测气体不会逸出。
(4)将比色管25通过胶管24连接在比色管接头23上，利用快速接头21使取样器下部接头15与取样泵筒26连接在一起，并形成端面密封。在锥形阀顶杆22作用下，锥形阀锥体17压缩弹簧16而下行，使锥形阀锥体17脱离锥形阀阀座18，使得取样管与比色管接头相连通。待测气体在取样管内压力的作用下，通过比色管25并作用在活塞27下端面，使活塞27上行，皮碗胶塞28胀开，增大了与取样泵筒26的摩擦力，确保待测气体缓慢通过比色管。当活塞27上行至泵筒限位处，完成了一次取样检测过程。
(5)取样检测结束后，向下推动手轮210，皮碗胶塞28收缩，检测气体重新推回取样管14中。打开快速接头21，锥形阀锥体17在弹簧16的作用下重新座于锥形阀阀座18上，再次将取样管14密闭，关闭取样阀门13，取样结束。
本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果：
(1)取样口设置在管线轴线处，确保取出的介质样品与管线中介质硫化氢含量相一致；
(2)通过取样器两端阀门和装置内设计的锥形阀的作用，确保在非取样期间，管线内的硫化氢不会溢出；
(3)通过快速接头使取样器下端面与取样头上端面接触密封，确保取样期间硫化氢不发生泄露，伤害操作人员；
(4)取样检测完毕后，将样品重新推回管线，实现整个取样检测操作，操作人员不会接触到有毒有害气体；
(5)活塞设置了行程限位机构，保证了GB/T11060.11－2014《天然气含硫化合物的测定第11部分：用着色长度检测管法测定硫化氢含量》标准要求的“抽取100ml的样品通过检测管”条款；
(6)活塞上端设计有皮碗式胶塞，实现了活塞上行程时控制活塞缓慢上移，满足要求的检测管进气时间2-3分钟，同时活塞下行将样品推回管线时，阻力小，方便操作。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如附图1所示，一种油井井口硫化氢密闭取样和检测装置，该装置由取样总成1和检测总成2两部分组成，检测总成2安装在取样总成1的正上部。所述的取样总成1包括流程短节11、取样导流管12、取样阀门13、取样管14、取样器下部接头15、弹簧16、锥形阀锥体17和锥形阀阀座18；流程短节11与流程连接、取样导流管12焊接在流程短节上，其进出口位于流程短节11的中轴线上、取样阀门13安装在取样管14两端、取样器下部接头15安装在取样管14上、取样器下部接头15上部安装有弹簧16、弹簧16与锥形阀锥体17相连、锥形阀锥体17与锥形阀阀座18相配合。所述的检测总成2包括快速接头21、锥形阀顶杆22、比色管接头23、胶管24、比色管25、取样泵筒26、活塞27、皮碗胶塞28、活塞导杆29和手轮210；取样泵筒26下端面外部安装快速接头21、取样泵筒26下端面内部设计有锥形阀顶杆22、比色管接头23设计有过流通道、比色管接头23上部套有胶管24、比色管25下端通过胶管24与比色管接头23连接、活塞导杆29与取样泵筒26相配合、活塞导杆29上下分别与活塞27和手轮210连接、皮碗胶塞28套在活塞导杆29并固定在活塞27上方。
所述的流程短节11的直径109mm、长度300mm；所述的取样阀门13为高压截止阀；所述的取样管14的直径25mm、长度310mm；所述的取样器下部接头15的直径25mm、长度100mm。
一种油井井口硫化氢密闭取样和检测的方法，包括以下步骤：
(1)将流程短节11两端法兰与流程连接在一起。
(2)先打开介质流向下方的取样阀门13，再打开上方的取样阀门13，待测气体通过取样导流管12流入到取样管14中，形成取样管和流程短节的并联流程。
(3)经过一定时间的置换后，取样管14内的气体介质与流程中的气体介质相一致，关闭取样阀门13，而锥形阀锥体17在弹簧16的作用下座于锥形阀阀座18上，取样管14内形成一封闭空间，使存储的待测气体不会逸出。
(4)将比色管25通过胶管24连接在比色管接头23上，利用快速接头21使取样器下部接头15与取样泵筒26连接在一起，并形成端面密封。在锥形阀顶杆22作用下，锥形阀锥体17压缩弹簧16而下行，使锥形阀锥体17脱离锥形阀阀座18，使得取样管与比色管接头相连通。待测气体在取样管内压力的作用下，通过比色管25并作用在活塞27下端面，使活塞27上行，皮碗胶塞28胀开，增大了与取样泵筒26的摩擦力，确保待测气体缓慢通过比色管。当活塞27上行至泵筒限位处，完成了一次取样检测过程。
(5)取样检测结束后，向下推动手轮210，皮碗胶塞28收缩，检测气体重新推回取样管14中。打开快速接头21，锥形阀锥体17在弹簧16的作用下重新座于锥形阀阀座18上，再次将取样管14密闭，关闭取样阀门13，取样结束。
本发明取样口设置在管线轴线处，确保取出的介质样品与管线中介质硫化氢含量相一致；通过取样器两端阀门和装置内设计的锥形阀的作用，确保在非取样期间，管线内的硫化氢不会溢出；通过快速接头使取样器下端面与取样头上端面接触密封，确保取样期间硫化氢不发生泄露，伤害操作人员；取样检测完毕后，将样品重新推回管线，实现整个取样检测操作，操作人员不会接触到有毒有害气体；活塞设置了行程限位机构，保证了GB/T11060.11－2014《天然气含硫化合物的测定第11部分：用着色长度检测管法测定硫化氢含量》标准要求的“抽取100ml的样品通过检测管”条款；活塞上端设计有皮碗式胶塞，实现了活塞上行程时控制活塞缓慢上移，满足要求的检测管进气时间2-3分钟，同时活塞下行将样品推回管线时，阻力小和操作方便。因此发明可广泛地应用于油井的硫化氢取样和检测中。
Claims (5)
1.一种油井井口硫化氢密闭取样和检测的方法，该方法采用油井井口硫化氢密闭取样和检测装置，所述装置由取样总成和检测总成两部分组成，检测总成安装在取样总成的正上部；
所述的取样总成包括流程短节、取样导流管、取样阀门、取样管、取样器下部接头、弹簧、锥形阀锥体和锥形阀阀座；流程短节与流程连接、取样导流管焊接在流程短节上，其进出口位于流程短节的中轴线上、取样阀门安装在取样管两端、取样器下部接头安装在取样管上、取样器下部接头上部安装有弹簧、弹簧与锥形阀锥体相连、锥形阀锥体与锥形阀阀座相配合；
所述的检测总成包括快速接头、锥形阀顶杆、比色管接头、胶管、比色管、取样泵筒、活塞、皮碗胶塞、活塞导杆和手轮；取样泵筒下端面外部安装快速接头、取样泵筒下端面内部设计有锥形阀顶杆、比色管接头设计有过流通道、比色管接头上部套有胶管、比色管下端通过胶管与比色管接头连接、活塞导杆与取样泵筒相配合、活塞导杆上下分别与活塞和手轮连接、皮碗胶塞套在活塞导杆并固定在活塞上方；
其特征在于，所述的方法具体包括以下步骤：
(1)将流程短节两端法兰与流程连接在一起；
(2)先打开介质流向下方的取样阀门，再打开上方的取样阀门，待测气体通过取样导流管流入到取样管中，形成取样管和流程短节的并联流程；
(3)经过一定时间的置换后，取样管内的气体介质与流程中的气体介质相一致，关闭取样阀门，而锥形阀锥体在弹簧的作用下座于锥形阀阀座上，取样管内形成一封闭空间，使存储的待测气体不会逸出；
(4)将比色管通过胶管连接在比色管接头上，利用快速接头使取样器下部接头与取样泵筒连接在一起，并形成端面密封，在锥形阀顶杆作用下，锥形阀锥体压缩弹簧而下行，使锥形阀锥体脱离锥形阀阀座，使得取样管与比色管接头相连通；待测气体在取样管内压力的作用下，通过比色管并作用在活塞下端面，使活塞上行，皮碗胶塞胀开，增大了与取样泵筒的摩擦力，确保待测气体缓慢通过比色管；当活塞上行至泵筒限位处，完成了一次取样检测过程；
(5)取样检测结束后，向下推动手轮，皮碗胶塞收缩，检测气体重新推回取样管中；打开快速接头，锥形阀锥体在弹簧的作用下重新座于锥形阀阀座上，再次将取样管密闭；关闭取样阀门，取样结束。
2.根据权利要求1所述油井井口硫化氢密闭取样和检测装置的方法，其特征在于，所述的流程短节的直径109mm、长度300mm。
3.根据权利要求1所述油井井口硫化氢密闭取样和检测装置的方法，其特征在于，所述的取样阀门为高压截止阀。
4.根据权利要求1所述油井井口硫化氢密闭取样和检测装置的方法，其特征在于，所述的取样管的直径25mm、长度310mm。
5.根据权利要求1所述油井井口硫化氢密闭取样和检测装置的方法，其特征在于，所述的取样器下部接头的直径25mm、长度100mm。
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