CN206146911U - 钻井现场硫化氢实时监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了钻井现场硫化氢实时监测装置，包括上位机、硫化氢检测仪、报警装置、脱气器、真空泵及支撑架；脱气器连接在支撑架上且可相对支撑架上下移动，脱气器的出气口通过软管与真空泵的抽气口连通，真空泵的排气口通过软管与硫化氢检测仪的进气口连通；上位机和报警装置均与硫化氢检测仪相连。本实用新型可对钻井现场内的气体进行高效且稳定的采集，进而，可一步实现对钻井现场硫化氢浓度的精准检测，具有探测点灵活、采集高效、成本低廉及运行稳定的优点。

Description

钻井现场硫化氢实时监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种开采技术领域，尤其是涉及钻井现场硫化氢实时监测装置。

背景技术

硫化氢是一种无色、剧毒、强酸性气体，其相对密度为1.19，较空气重，溶于水，溶解度随温度升高而降低。硫化氢多存在于碳酸盐与蒸发岩地层流体中，尤其在与碳酸盐岩伴生的硫酸盐沉积环境中更普遍。目前，我国含硫气田在占全国产量的60%，在对含硫气井进行开采的过程中，硫化氢中毒事故时有发生，它严重威胁着现场作业人员的生命安全。为保障安全生产以及保持人与环境和谐发展，加强硫化氢的监测则显得尤为重要。

目前，对硫化氢的检测主要采用两种方式，第一种为便捷式硫化氢检测仪，它具有体积小、重量轻、成本低的特点。由于该检测仪需随身携带才能读取数值，因而，当硫化氢突然增多甚至发生井喷时，该检测仪的应用则会受到环境影响的制约。第二种为固定式硫化氢检测仪，它通常安装在现场硫化氢易泄露的地点，当探头接触到硫化氢气体时，它将迅速通过连线传送到中心控制室显示硫化氢的浓度。但该种检测仪需要定期进行校检，成本较高，同时，传感器并不能根据现场泄漏点的变化而随意移动。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述问题，提供钻井现场硫化氢实时监测装置，可对钻井现场内的气体进行高效且稳定的采集，进而，可一步实现对钻井现场硫化氢浓度的精准检测，具有探测点灵活、采集高效、成本低廉及运行稳定的优点。

本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现：

钻井现场硫化氢实时监测装置，包括上位机、硫化氢检测仪、报警装置、脱气器、真空泵及支撑架；

脱气器连接在支撑架上且可相对支撑架上下移动，脱气器的出气口通过软管与真空泵的抽气口连通，真空泵的排气口通过软管与硫化氢检测仪的进气口连通；

上位机和报警装置均与硫化氢检测仪相连。

本实用新型中，所述硫化氢检测仪可选用Membrapor H2S-S-200；所述报警装置可选用TLNEDL型的声光报警器。钻井工作正常进行时，泥浆池中的泥浆会不断地在井内上下循环运动，在该循环的过程中，泥浆则会将地下的气体、岩屑带出，本实用新型则是通过对该气体的检测来获知硫化氢的浓度及地下资源及地质情况。

应用时，将支撑架放置在泥浆池处，通过脱气器收集泥浆所带出的气体，再通过真空泵的动能作用将该气体引流入硫化氢检测仪内进行现场分析。当硫化氢的浓度达到一定值时，报警装置则会发出警报以提醒现场的操作人员。硫化氢的浓度及地下资源及地质情况等数据再通过硫化氢检测仪传送至上位机进行存储及查看。其中，在钻井施工过程中，泥浆池中的泥浆高度会发生变化，因此，本实用新型将脱气器活动设置于支撑架上，这样，可以通过调节脱气器的高度位置来保证脱气器稳定地作用于泥浆进行气体收集工作。另外，上位机可位于录井房内。

可见，本实用新型通过脱气器及支撑架的设置，可对钻井现场内的气体进行高效且稳定的采集，进而，可一步实现对钻井现场硫化氢浓度的精准检测，具有探测点灵活、采集高效、成本低廉及运行稳定的优点。

为便于实现脱气器于支撑架上的高度调节，进一步地，所述支撑架包括底座，底座中部具有贯穿其上下端面的通口，底座上端连接有支撑筒、两个位于支撑筒外围的动力缸及两个左右相对设置且均位于支撑筒外围的锁紧杆，支撑筒的两侧壁沿其轴向设置有条形开口；所述脱气器的两侧壁上设置有分别穿过两条形开口与锁紧杆配合的锁紧组件，两动力缸的伸缩杆端分别与两锁紧组件的底端相连。

本实用新型中，动力缸用于提供给脱气器上下移动的动能。支撑筒用于对脱气器的移动提供支撑及限位，避免其在上下移动过程中发生晃动。锁紧杆与锁紧组件之间的锁紧配合可用于固定脱气器的高度位置，避免其发生意外下坠的情况。当需要调整脱气器高度时，则先解除锁紧组件与锁紧杆之间的配合，再通过动力缸驱动脱气器沿支撑筒的轴向移动；待调整好后，则再次通过锁紧组件锁紧在锁紧杆上，这样，则可对脱气器的高度位置进行固定。其中，动力缸可选用液压缸或者气压缸。

为实现锁紧杆与锁紧组件的配合，进一步地，所述锁紧杆的内侧面上设置有第一锁紧齿；所述锁紧组件包括支撑座，支撑座一端与所述脱气器的外侧壁相连，支撑座的中部设置有安装槽，安装槽内设置有电磁推杆，电磁推杆的推杆端连接有锁紧块，锁紧块的外侧面设置有与第一锁紧齿相啮合的第二锁紧齿。

本实用新型零位状态时，电磁推杆作用于锁紧块与锁紧杆相啮合，这样，则可固定脱气器的高度位置。当需要移动脱气器时，则通过电磁推杆向远离锁紧杆的方向收缩锁紧块，使得第二锁紧齿脱离与第一锁紧齿的接触，这样，则可通过动力缸驱动脱气器上下移动。待高度位置调整好后，则再次通过电磁推杆复位锁紧块，使其重新与锁紧杆锁紧配合。

进一步地，所述安装槽远离所述电磁推杆那一端的槽壁面与所述锁紧杆的外侧面滑动配合。

进一步地，所述脱气器包括上端封闭且下端开口的壳体，壳体的下端开口与所述通口连通，壳体上端设置有驱动电机，驱动电机的输出轴连接有竖直设置的搅拌杆，所述出气口设置于壳体的上端。

本实用新型中，搅拌杆可选用旋浆式搅拌杆。应用时，通过对泥浆的搅动则可加速气体的散逸，这样，则便于对气体进行收集。

为避免泥浆被抽出出气口，进一步地，所述壳体内还横向设置有过滤网。

进一步地，还包括制冷过滤器，所述出气口与制冷过滤器的进气口连通，制冷过滤器的出气口通过软管与所述真空泵的抽气口连通。泥浆池出口的温度通常较高，因为，从出气口处排出的气体则会带有水蒸气，而水蒸气不仅会影响对气体的测定，而且还会对检测仪带来破坏。为此，本实用新型设计有制冷过滤器，通过对气体的冷冻处理去除水蒸气。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型通过脱气器及支撑架的设置，可对钻井现场内的气体进行高效且稳定的采集，进而，可一步实现对钻井现场硫化氢浓度的精准检测，具有探测点灵活、采集高效、成本低廉及运行稳定的优点。

2、本实用新型中，锁紧杆与锁紧组件之间的配合，既可用于快速固定脱气器的高度位置，避免脱气器发生意外下坠的情况，又可便于解除对脱气器的锁定以实现对脱气器上下移动的驱动。

3、泥浆池出口的温度通常较高，因为，从出气口处排出的气体则会带有水蒸气，而水蒸气不仅会影响对气体的测定，而且还会对检测仪带来破坏。为此，本实用新型设计有制冷过滤器，通过对气体的冷冻处理去除水蒸气。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施例，下面将对描述本实用新型实施例中所需要用到的附图作简单的说明。显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据下面的附图，得到其它附图。

图1为本实用新型所述的钻井现场硫化氢实时监测装置一个具体实施例的结构示意图；

图2为本实用新型所述的钻井现场硫化氢实时监测装置中支撑架和脱气器一个具体实施例的结构示意图；

图3为本实用新型所述的钻井现场硫化氢实时监测装置中锁紧组件一个具体实施例的结构示意图。

其中，附图标记对应的零部件名称如下：1、上位机，2、硫化氢检测仪，3、报警装置，4、脱气器，5、支撑架，6、真空泵，7、制冷过滤器，8、过滤网，9、底座，10、支撑筒，11、锁紧杆，12、条形开口，13、动力缸，14、锁紧组件，15、支撑座，16、安装槽，17、电磁推杆，18、锁紧块，19、壳体，20、驱动电机，21、搅拌杆，22、出气口，23、通口，24、泥浆池。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型，下面将结合本实用新型实施例中的附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显而易见的，下面所述的实施例仅仅是本实用新型实施例中的一部分，而不是全部。基于本实用新型记载的实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动的情况下得到的其它所有实施例，均在本实用新型保护的范围内。

实施例1

如图1至图3所示，钻井现场硫化氢实时监测装置，包括上位机1、硫化氢检测仪2、报警装置3、脱气器4、真空泵6及支撑架5；

脱气器4连接在支撑架5上且可相对支撑架5上下移动，脱气器4的出气口22通过软管与真空泵6的抽气口连通，真空泵6的排气口通过软管与硫化氢检测仪2的进气口连通；

上位机1和报警装置3均与硫化氢检测仪2相连。

本实施例中，所述硫化氢检测仪2可选用Membrapor H2S-S-200；所述报警装置3可选用TLNEDL型的声光报警器。钻井工作正常进行时，泥浆池中的泥浆会不断地在井内上下循环运动，在该循环的过程中，泥浆则会将地下的气体、岩屑带出，本实施例则是通过对该气体的检测来获知硫化氢的浓度及地下资源及地质情况。

应用时，将支撑架5放置在泥浆池处，通过脱气器4收集泥浆所带出的气体，再通过真空泵6的动能作用将该气体引流入硫化氢检测仪2内进行现场分析。当硫化氢的浓度达到一定值时，报警装置3则会发出警报以提醒现场的操作人员。硫化氢的浓度及地下资源及地质情况等数据再通过硫化氢检测仪2传送至上位机进行存储及查看。其中，在钻井施工过程中，泥浆池中的泥浆高度会发生变化，因此，本实施例将脱气器4活动设置于支撑架5上，这样，可以通过调节脱气器4的高度位置来保证脱气器4稳定地作用于泥浆进行气体收集工作。另外，上位机1可位于录井房内。

可见，本实施例通过脱气器4及支撑架5的设置，可对钻井现场内的气体进行高效且稳定的采集，进而，可一步实现对钻井现场硫化氢浓度的精准检测，具有探测点灵活、采集高效、成本低廉及运行稳定的优点。

为便于实现脱气器4于支撑架5上的高度调节，优选地，所述支撑架5包括底座9，底座9中部具有贯穿其上下端面的通口23，底座9上端连接有支撑筒10、两个位于支撑筒10外围的动力缸13及两个左右相对设置且均位于支撑筒10外围的锁紧杆11，支撑筒10的两侧壁沿其轴向设置有条形开口12；所述脱气器4的两侧壁上设置有分别穿过两条形开口12与锁紧杆11配合的锁紧组件14，两动力缸13的伸缩杆端分别与两锁紧组件的底端相连。

本实施例中，动力缸13用于提供给脱气器4上下移动的动能。支撑筒10用于对脱气器4的移动提供支撑及限位，避免其在上下移动过程中发生晃动。锁紧杆11与锁紧组件之间的锁紧配合可用于固定脱气器4的高度位置，避免其发生意外下坠的情况。当需要调整脱气器4高度时，则先解除锁紧组件与锁紧杆11之间的配合，再通过动力缸13驱动脱气器4沿支撑筒10的轴向移动；待调整好后，则再次通过锁紧组件锁紧在锁紧杆11上，这样，则可对脱气器4的高度位置进行固定。其中，动力缸可13选用液压缸或者气压缸。

为实现锁紧杆11与锁紧组件的配合，优选地，所述锁紧杆11的内侧面上设置有第一锁紧齿；所述锁紧组件14包括支撑座15，支撑座15一端与所述脱气器4的外侧壁相连，支撑座15的中部设置有安装槽16，安装槽16内设置有电磁推杆17，电磁推杆17的推杆端连接有锁紧块18，锁紧块18的外侧面设置有与第一锁紧齿相啮合的第二锁紧齿。

本实施例零位状态时，电磁推杆17作用于锁紧块18与锁紧杆11相啮合，这样，则可固定脱气器4的高度位置。当需要移动脱气器4时，则通过电磁推杆17向远离锁紧杆11的方向收缩锁紧块18，使得第二锁紧齿脱离与第一锁紧齿的接触，这样，则可通过动力缸13驱动脱气器4上下移动。待高度位置调整好后，则再次通过电磁推杆17复位锁紧块18，使其重新与锁紧杆11锁紧配合。

优选地，所述安装槽16远离所述电磁推杆17那一端的槽壁面与所述锁紧杆11的外侧面滑动配合。

优选地，所述脱气器4包括上端封闭且下端开口的壳体19，壳体19的下端开口与所述通口23连通，壳体19上端设置有驱动电机20，驱动电机20的输出轴连接有竖直设置的搅拌杆21，所述出气口22设置于壳体19的上端。

本实施例中，搅拌杆21可选用旋浆式搅拌杆。应用时，通过对泥浆的搅动则可加速气体的散逸，这样，则便于对气体进行收集。

为避免泥浆被抽出出气口，优选地，所述壳体19内还横向设置有过滤网8。

优选地，还包括制冷过滤器7，所述出气口22与制冷过滤器7的进气口连通，制冷过滤器7的出气口通过软管与所述真空泵6的抽气口连通。泥浆池出口的温度通常较高，因为，从出气口22处排出的气体则会带有水蒸气，而水蒸气不仅会影响对气体的测定，而且还会对检测仪带来破坏。为此，本实施例设计有制冷过滤器7，通过对气体的冷冻处理去除水蒸气。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.钻井现场硫化氢实时监测装置，其特征在于：包括上位机（1）、硫化氢检测仪（2）、报警装置（3）、脱气器（4）、真空泵（6）及支撑架（5）；

脱气器（4）连接在支撑架（5）上且可相对支撑架（5）上下移动，脱气器（4）的出气口（22）通过软管与真空泵（6）的抽气口连通，真空泵（6）的排气口通过软管与硫化氢检测仪（2）的进气口连通；

上位机（1）和报警装置（3）均与硫化氢检测仪（2）相连。

2.根据权利要求1所述的钻井现场硫化氢实时监测装置，其特征在于：所述支撑架（5）包括底座（9），底座（9）中部具有贯穿其上下端面的通口（23），底座（9）上端连接有支撑筒（10）、两个位于支撑筒（10）外围的动力缸（13）及两个左右相对设置且均位于支撑筒（10）外围的锁紧杆（11），支撑筒（10）的两侧壁沿其轴向设置有条形开口（12）；所述脱气器（4）的两侧壁上设置有分别穿过两条形开口（12）与锁紧杆（11）配合的锁紧组件（14），两动力缸（13）的伸缩杆端分别与两锁紧组件的底端相连。

3.根据权利要求2所述的钻井现场硫化氢实时监测装置，其特征在于：所述锁紧杆（11）的内侧面设置有第一锁紧齿；所述锁紧组件（14）包括支撑座（15），支撑座（15）一端与所述脱气器（4）的外侧壁相连，支撑座（15）的中部设置有安装槽（16），安装槽（16）内设置有电磁推杆（17），电磁推杆（17）的推杆端连接有锁紧块（18），锁紧块（18）的外侧面设置有与第一锁紧齿相啮合的第二锁紧齿。

4.根据权利要求3所述的钻井现场硫化氢实时监测装置，其特征在于：所述安装槽（16）远离所述电磁推杆（17）那一端的槽壁面与所述锁紧杆（11）的外侧面滑动配合。

5.根据权利要求2~4中任意一项所述的钻井现场硫化氢实时监测装置，其特征在于：所述脱气器（4）包括上端封闭且下端开口的壳体（19），壳体（19）的下端开口与所述通口（23）连通，壳体（19）上端设置有驱动电机（20），驱动电机（20）的输出轴连接有竖直设置的搅拌杆（21），所述出气口（22）设置于壳体（19）的上端。

6.根据权利要求5所述的钻井现场硫化氢实时监测装置，其特征在于：所述壳体（19）内还横向设置有过滤网（8）。

7.根据权利要求5所述的钻井现场硫化氢实时监测装置，其特征在于：还包括制冷过滤器（7），所述出气口（22）与制冷过滤器（7）的进气口连通，制冷过滤器（7）的出气口通过软管与所述真空泵（6）的抽气口连通。