CN113686642A - 气体钻井中色谱及检测仪样品气净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是气体钻井中色谱及检测仪样品气净化装置，它包括样品气管线、一级过滤装置、二级过滤装置、三级过滤装置、四级过滤装置、浮子流量计，样品气管线连接一级过滤装置，一级过滤装置、二级过滤装置、三级过滤装置、四级过滤装置、浮子流量计通过管线依次连接；样品气管线的入口端连接防喷器的排放管线，浮子流量计与并联的色谱仪、硫化氢检测仪、可燃气检测仪、一氧化碳检测仪、氮气分析仪连接。防喷器的排放管线中气体经净化、干燥后，输送到色谱仪、一氧化碳检测仪、硫化氢检测仪、氮气分析仪、可燃气检测仪，进行监测，本发明能够对气体钻井条件下排放管线中的气体进行净化、干燥，满足不同仪器的气体检测要求。

Description

气体钻井中色谱及检测仪样品气净化装置

技术领域

本发明涉及的是油田勘探开发领域进行气体净化的装置，具体涉及气体钻井中色谱及检测仪样品气净化装置。

背景技术

气体钻井是将压缩气体既作为循环介质又作为破碎岩石能量的一种欠平衡钻井技术，其循环流程与常规钻井完全不同，无法利用脱气器进行气体采集。防喷器的排放管线中含有的气体蕴含着地层的信息，但由于其湿度大，并含有大量的粉尘，而无法直接进入各类气体分析设备。

发明内容

本发明的目的是提供气体钻井中色谱及检测仪样品气净化装置，这种气体钻井中色谱及检测仪样品气净化装置用来解决气体钻井中由于样品气含有大量岩石颗粒和粉尘、湿度超标、样品气流量不确定而无法正常开展随钻气测录井和有毒有害气体检测、氮气纯度实时监测的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种气体钻井中色谱及检测仪样品气净化装置包括样品气管线、一级过滤装置、二级过滤装置、三级过滤装置、四级过滤装置、浮子流量计，样品气管线连接一级过滤装置，一级过滤装置、二级过滤装置、三级过滤装置、四级过滤装置、浮子流量计通过管线依次连接；样品气管线的入口端连接防喷器的排放管线，分析仪器包括色谱仪、硫化氢检测仪、可燃气检测仪、一氧化碳检测仪、氮气分析仪，浮子流量计与并联的色谱仪、硫化氢检测仪、可燃气检测仪、一氧化碳检测仪、氮气分析仪连接；防喷器的排放管线中气体经净化、干燥后，输送到色谱仪、一氧化碳检测仪、硫化氢检测仪、氮气分析仪、可燃气检测仪，开展随钻气测录井和有毒有害气体检测、氮气纯度实时监测；

三级过滤装置包括三级过滤筒，三级过滤筒上部装有三级上盖，三级过滤筒下部装有三级下盖；三级上盖密封连接三级样品气入口管线，三级下盖密封连接三级样品气出口管线；三级样品气入口管线连接三级过滤袋，三级过滤袋位于三级过滤筒内，三级过滤袋由四层耐磨蚀过滤布构成；三级过滤筒上端、下端均设置过滤棉；

四级过滤装置为真空泵气体过滤器。

上述方案中一级过滤装置包括一级过滤筒，一级过滤筒上部装有一级上盖；一级上盖上开孔两个，分别密封连接一级样品气入口管线和一级样品气出口管线；一级样品气入口管线连接一级过滤袋，一级过滤袋位于一级过滤筒内，一级过滤袋由双层耐磨蚀过滤布构成。

上述方案中二级过滤装置包括二级过滤筒，二级过滤筒上部装有二级上盖；二级上盖上开孔两个，分别密封连接二级样品气入口管线和二级样品气出口管线；二级样品气入口管线连接二级过滤袋，二级过滤袋位于二级过滤筒内，二级过滤袋由三层耐磨蚀过滤布构成。

上述方案中一级过滤筒为高300mm、直径150mm的不锈钢圆筒，壁厚1.5mm；一级上盖为不锈钢材质，与不锈钢圆筒螺纹密封连接；一级样品气入口管线、一级样品气出口管线分别由不锈钢管线卡固定；一级样品气出口管线伸出一级上盖2-3cm；一级过滤袋由300目的双层耐磨蚀过滤布构成。

上述方案中二级过滤筒为高300mm、直径150mm的不锈钢圆筒，壁厚1.5mm；二级上盖为不锈钢材质，与不锈钢圆筒螺纹密封连接；二级样品气入口管线、二级样品气出口管线分别由不锈钢管线卡固定；二级样品气出口管线伸出二级上盖2-3cm；二级过滤袋由400目的三层耐磨蚀过滤布构成。

上述方案中三级过滤筒为高600mm、直径为150mm的有机玻璃筒，壁厚2mm；三级过滤袋由500目的四层耐磨蚀过滤布构成。

上层方案中浮子流量计量程为0～1000ml/min，流量控制为60ml/min。

本发明具有以下有益效果：

1、利用本发明提供的气体钻井中色谱及检测仪样品气净化装置，能够将防喷器的排放管线中的气体进行净化、干燥，随钻满足不同气体分析设备的要求，解决了气体钻井中由于样品气含有大量岩石和粉尘颗粒、湿度超标、样品气流量不确定而无法正常开展随钻气测录井和有毒有害气体检测、氮气纯度实时监测的问题，能够随钻实时进行气体分析，达到发现油气层、保障安全钻井的目的。

2、本发明气体钻井中色谱及检测仪样品气净化装置通过四级过滤流程，能够有效地净化、干燥气体，满足色谱、一氧化碳检测仪、硫化氢检测仪、氮气检测仪、可燃气检测仪等不同检测设备的要求，开展随钻气测录井和有毒有害气体检测、氮气纯度实时监测。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是一级过滤装置结构示意图；

图3是二级过滤装置结构示意图；

图4是三级过滤装置结构示意图；

图5是四级过滤装置结构示意图；

图6是流量计连接示意图。

图中：1排放管线；2样品气管线；3一级过滤装置；4二级过滤装置；5三级过滤装置；6四级过滤装置；7浮子流量计；8色谱仪；9硫化氢检测仪；10可燃气检测仪；11一氧化碳检测仪；12氮气分析仪；

31一级样品气入口管线；32一级上盖；33一级过滤筒；34一级过滤袋；35不锈钢管线卡；36一级样品气出口管线；

41二级样品气入口管线；42二级上盖；43二级过滤筒；44二级过滤袋；45二级样品气出口管线；

51三级样品气入口管线；52三级上盖；53三级过滤筒；54三级过滤袋；55过滤棉；56三级下盖；57三级样品气出口管线；

61四级样品气入口管线；62真空泵气体过滤器；63四级样品气出口管线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

如图1所示，这种气体钻井中色谱及检测仪样品气净化装置包括样品气管线2、一级过滤装置3、二级过滤装置4、三级过滤装置5、四级过滤装置6、浮子流量计7，防喷器的排放管线1连接样品气管线的入口端，样品气管线2连接一级过滤装置3，一级过滤装置3、二级过滤装置4、三级过滤装置5、四级过滤装置6、浮子流量计7通过管线依次连接，浮子流量计7与并联的色谱仪8、硫化氢检测仪9、可燃气检测仪10、一氧化碳检测仪11、氮气分析仪12等分析仪器连接；通过样品气管线2与防喷器的排放管线1相连，依次通过一级过滤装置3、二级过滤装置4、三级过滤装置5、四级过滤装置6、浮子流量计7，将防喷器的排放管线1中气体净化、干燥，满足不同气体分析设备的要求，开展随钻气测录井和有毒有害气体检测、氮气纯度实时监测。

如图2所示，一级过滤装置3包括一级过滤筒3 3，一级过滤筒3 3上部装有一级上盖3 2；一级上盖3 2上开孔两个，分别密封连接一级样品气入口管线3 1和一级样品气出口管线3 6，一级样品气入口管线31、一级样品气出口管线36分别由不锈钢管线卡35固定；一级样品气入口管线3 1连接一级过滤袋3 4。一级过滤筒3 3为高300mm，直径150mm的不锈钢圆筒，壁厚1.5mm；一级过滤袋3 4为双层，300目的耐磨蚀过滤布。对样品气中的颗粒起到过滤作用。

如图3所示，二级过滤装置4结构与一级过滤装置3结构相同，二级过滤装置4包括二级过滤筒4 3，二级过滤筒4 3上部装有二级上盖4 2；二级上盖4 2上开孔两个，分别密封连接二级样品气入口管线4 1和二级样品气出口管线4 5；二级样品气入口管线4 1连接二级过滤袋4 4。二级过滤筒4 3与一级过滤装置中一级过滤筒3 3相同；二级样品气出口管线4 5伸出二级上盖4 2约2-3cm；二级过滤袋4 4为三层，400目的耐磨蚀过滤布。对样品气中的微粒起到过滤作用。

如图4所示，三级过滤装置5包括三级过滤筒5 3，三级过滤筒5 3上部装有三级上盖5 2，三级过滤筒53下部装有三级下盖56；三级上盖5 2、三级下盖56各开孔一个，三级上盖52密封连接三级样品气入口管线51，三级下盖56密封连接三级样品气出口管线57；三级样品气入口管线5 1连接三级过滤袋5 4。三级过滤筒5 3为高600mm,直径为150mm的有机玻璃筒，壁厚2mm；三级过滤袋5 4为四层，500目的耐磨蚀过滤布；三级过滤筒5 3上端、下端放置过滤棉5 5，三级过滤筒5 3下端放置的过滤棉5 5靠近三级下盖56放置，样品气经过三级过滤筒5 3下端放置的过滤棉5 5过滤且吸湿后，自三级下盖56的孔进入三级样品气出口管线57。三级过滤装置5中的过滤棉55对样品气中粉尘起过滤作用，同时，过滤棉55起到吸湿作用，可以对样品气进行初步除湿。

如图5所示，所述四级过滤装置6真空泵气体过滤器6 2，其滤芯为不锈钢滤芯，滤芯接口为1.2寸；四级样品气入口管线6 1和四级样品气出口管线6 3均为φ8的聚乙烯管线。对样品气进行进一步的净化，并干燥。

如图6所示，所述浮子流量计7量程为0～1000ml/min；净化装置运行时，流量控制在60ml/min；浮子流量计7的样品气入口管线和样品气出口管线均为φ8的聚乙烯管线。样品气出口管线与色谱仪8、硫化氢检测仪9、可燃气检测仪10、一氧化碳检测仪11、氮气分析仪12等分析仪器相连，为仪器分析提供满足要求的气源，达到发现油气层、保障钻井安全的目的。

利用本发明将防喷器的排放管线中气体净化、干燥，满足不同气体分析设备的要求，解决了气体钻井中由于样品气含有大量岩石颗粒和粉尘、湿度超标、样品气流量不确定而无法正常开展随钻气测录井和有毒有害气体检测、氮气纯度实时监测的问题，能够随钻实时进行气体分析，达到发现油气层、保障安全钻井的目的。

Claims (7)

1.一种气体钻井中色谱及检测仪样品气净化装置，其特征在于：这种气体钻井中色谱及检测仪样品气净化装置包括样品气管线（2）、一级过滤装置（3）、二级过滤装置（4）、三级过滤装置（5）、四级过滤装置（6）、浮子流量计（7），样品气管线（2）连接一级过滤装置（3），一级过滤装置（3）、二级过滤装置（4）、三级过滤装置（5）、四级过滤装置（6）、浮子流量计（7）通过管线依次连接；样品气管线（2）的入口端连接防喷器的排放管线（1），分析仪器包括色谱仪（8）、硫化氢检测仪（9）、可燃气检测仪（10）、一氧化碳检测仪（11）、氮气分析仪（12），浮子流量计（7）与并联的色谱仪（8）、硫化氢检测仪（9）、可燃气检测仪（10）、一氧化碳检测仪（11）、氮气分析仪（12）连接；防喷器的排放管线中气体经净化、干燥后，输送到色谱仪（8）、一氧化碳检测仪（11）、硫化氢检测仪（9）、氮气分析仪（12）、可燃气检测仪（10），开展随钻气测录井和有毒有害气体检测、氮气纯度实时监测；

三级过滤装置（5）包括三级过滤筒（53），三级过滤筒（53）上部装有三级上盖（52），三级过滤筒（53）下部装有三级下盖（56）；三级上盖（52）密封连接三级样品气入口管线（51），三级下盖（56）密封连接三级样品气出口管线（57）；三级样品气入口管线（51）连接三级过滤袋（54），三级过滤袋（54）位于三级过滤筒（53）内，三级过滤袋（54）由四层耐磨蚀过滤布构成；三级过滤筒（53）上端、下端均设置过滤棉（55）；

四级过滤装置（6）为真空泵气体过滤器（62）。

2.根据权利要求1所述的气体钻井中色谱及检测仪样品气净化装置，其特征在于：所述的一级过滤装置（3）包括一级过滤筒（33），一级过滤筒（33）上部装有一级上盖（32）；一级上盖（32）上开孔两个，分别密封连接一级样品气入口管线（31）和一级样品气出口管线（36）；一级样品气入口管线（31）连接一级过滤袋（34），一级过滤袋（34）位于一级过滤筒（33）内，一级过滤袋（34）由双层耐磨蚀过滤布构成。

3.根据权利要求1所述的气体钻井中色谱及检测仪样品气净化装置，其特征在于：所述的二级过滤装置（4）包括二级过滤筒（43），二级过滤筒（43）上部装有二级上盖（42）；二级上盖（42）上开孔两个，分别密封连接二级样品气入口管线（41）和二级样品气出口管线（45）；二级样品气入口管线（41）连接二级过滤袋（44），二级过滤袋（44）位于二级过滤筒（43）内，二级过滤袋（44）由三层耐磨蚀过滤布构成。

4.根据权利要求2所述的气体钻井中色谱及检测仪样品气净化装置，其特征在于：所述的一级过滤筒（33）为高300mm、直径150mm的不锈钢圆筒，壁厚1.5mm；一级上盖（32）为不锈钢材质，与不锈钢圆筒螺纹密封连接；一级样品气入口管线（31）、一级样品气出口管线（36）分别由不锈钢管线卡（35）固定；一级样品气出口管线（36）伸出一级上盖（32）2-3cm；一级过滤袋（34）由300目的双层耐磨蚀过滤布构成。

5.根据权利要求3所述的气体钻井中色谱及检测仪样品气净化装置，其特征在于：所述的二级过滤筒（43）为高300mm、直径150mm的不锈钢圆筒，壁厚1.5mm；二级上盖为不锈钢材质，与不锈钢圆筒螺纹密封连接；二级样品气入口管线（41）、二级样品气出口管线（45）分别由不锈钢管线卡固定；二级样品气出口管线（45）伸出二级上盖（42）2-3cm；二级过滤袋（44）由400目的三层耐磨蚀过滤布构成。

6.根据权利要求1所述的气体钻井中色谱及检测仪样品气净化装置，其特征在于：所述的三级过滤筒（53）为高600mm、直径为150mm的有机玻璃筒，壁厚2mm；三级过滤袋（54）由500目的四层耐磨蚀过滤布构成。

7.根据权利要求1所述的气体钻井中色谱及检测仪样品气净化装置，其特征在于：所述的浮子流量计（7）量程为0～1000ml/min，流量控制为60ml/min。

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