一种气体钻井条件下录井仪样品气采集装置的制作方法

    专利2022-07-07  144


    本发明涉及油田录井技术领域,特别涉及一种气体钻井条件下录井仪样品气采集装置。



    背景技术:

    在气体钻井过程中,由于循环介质和循环流程与常规钻井条件完全不同,无法利用电动脱气器进行气体样品的采集。使用的方法是在排放管线上安装气体取样口,将气体引入到录井仪器中进行检测。但排放管线中的气体含有大量的灰尘,并具有一定的压力,直接进入录井仪器中进行分析,会造成整体样品气路堵塞,影响色谱分析仪正常工作,甚至损坏色谱仪。



    技术实现要素:

    本发明所要解决的技术问题是克服背景技术中存在的气体钻井条件下排放管线中的气体含有大量的灰尘现有气体采集方法极易造成整体样品气路堵塞影响色谱分析仪正常工作的问题,而提供一种气体钻井条件下录井仪样品气采集装置,该气体钻井条件下录井仪样品气采集装置,通过净化、减压、除尘、干燥等程序,能够有效进行气体采集,满足了气体检测的要求。

    本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到:该气体钻井条件下录井仪样品气采集装置,包括安装在排放管线上的气体取样口,所述气体取样口上部接有连接管线,连接管线上部通过管线依次连接粉尘过滤装置、一级过滤装置、二级过滤装置、三级过滤装置及综合录井仪;连接管线顶部分别连接注样口、上取样控制阀;底部连接下取样控制阀。

    所述粉尘过滤装置包括外筒a,外筒a顶部装有上盖a,底部开有粉尘出口a;外筒a内中心处装有内部筒a;外筒a上部左右两侧分别连接有左侧外管道、右侧外管道,左侧外管道、右侧外管道中心分别为入气孔、出气孔;内部筒a内部周围装有内部筛网a。

    所述一级过滤装置、二级过滤装置结构相同,分别包括过滤筒b,过滤筒b顶部接有上盖b;上盖b开孔两处分别密封连接进气管线b、出气管线b。

    所述的三级过滤装置,包括外筒c、内筒c;外筒c顶部、底部分别装有上盖c、下盖c;下盖c中心处开有出水孔c;上盖c中心处连接内筒c;内筒c下部筒体上开有若干筒壁孔c;内筒c下部垂向连接托网筛c;上盖c上部左、右侧开有凹槽,右侧凹槽内置有通过气管线连接的葫芦头b;右侧凹槽对应下部的上盖b体上开有对向内筒c顶部的气孔b;上盖b左侧凹槽向下开有对向外筒c、内筒c间环空处的气孔b。

    该气体钻井条件下录井仪样品气采集装置工作原理:将气体采样装置安装在排放管线上,在压力的作用下,含有粉尘的气体依次通过粉尘过滤装置、一级过滤装置、二级过滤装置、三级过滤装置,通过除尘、减压、降尘、干燥等流程,确保去除气体中的粉尘,并干燥气体后,进入色谱仪进行气测分析。

    本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果:本发明应用该气体钻井条件下录井仪样品气采集装置通过净化、减压、除尘、干燥等程序,能够有效地净化、干燥气体,进行气体采集,满足现场气体检测要求。解决了气体钻井条件下,气体采集技术难题,为提高钻井速度,缩短钻井周期,保护油气层奠定了基础。

    附图说明

    附图1是本发明的样品气体采样装置结构示意图;

    附图2是本发明粉尘过滤装置结构示意图;

    附图3是本发明一、二级过滤装置结构示意图;

    附图4是本发明三级过滤装置结构示意图。

    具体实施方式:

    下面结合附图将对本发明作进一步说明:

    如附图1所示,该气体钻井条件下录井仪样品气采集装置,包括安装在排放管线上的气体取样口1,所述气体取样口1上部接有连接管线3,连接管线3上部通过管线依次连接粉尘过滤装置6、一级过滤装置7、二级过滤装置8、三级过滤装置9及综合录井仪10;连接管线3顶部分别连接注样口4、上取样控制阀5;连接管线3底部连接下取样控制阀2。

    如图2所示,所述粉尘过滤装置6包括外筒a67,外筒a67顶部装有上盖a61,底部开有粉尘出口a66;外筒a67内中心处装有内部筒a65;外筒a67上部左右两侧分别连接有左侧外管道68、右侧外管道63,左侧外管道68、右侧外管道63中心分别为入气孔69、出气孔62;内部筒a65内部周围装有内部筛网a64;具有通气阻尘作用,较细粉尘被阻留在滤芯外,气体被初步净化。

    如图3所示,所述一级过滤装置7、二级过滤装置8结构相同,分别包括过滤筒b71、进气管线b72、出气管线b73,过滤筒b71顶部密闭接有上盖b74;上盖b74开孔两处分别密封连接进气管线b72、出气管线b73;过滤筒b71内装有清水或饱和盐水;所述一级过滤装置7、二级过滤装置8进气管线b72分别伸入清水或饱和盐水下部;出气管线b73伸出上盖b74以上2-3cm,即可对气体进行减压、降尘。

    如图4所示,所述的三级过滤装置9,包括外筒c93、内筒c94;c外筒93顶部、底部分别装有c上盖91、下盖c97;下盖c97中心处开有出水孔c98;外筒c93、下盖c97间装有下盖密封圈c96;外筒c93、上盖c91间装有上盖密封圈c92;上盖c91中心处连接内筒c94;内筒c94下部筒体上开有若干筒壁孔c95,所述筒壁孔c95共8行排列,上下行交叉排列,间隔450,筒壁孔φ为2mm,可以确保样品气通过干燥剂时被充分干燥,同时便于干燥剂的清理及更换;上盖c91与内筒c94间装有内筒密封圈c99;内筒c94下部与外筒c93间垂向连接托网筛c914,托网筛c914中空,卡在内筒c94下部位置,置于下部两排筒壁孔c95之间,避开筒壁孔c95,外侧紧贴外筒c93内壁,不锈钢材质,筛网目数为200目/寸;上盖c91上部左、右侧开有凹槽,右侧凹槽内置有通过气管连接的葫芦头c911;右侧凹槽对应下部的上盖c91体上开有对向内筒c94顶部的气孔c910,气孔c910内穿接气管连接上部葫芦头c911;上盖c91左侧凹槽向下开有对向外筒c93、内筒c94间环空处的气孔c913,来自二级过滤装置8的管线与气孔c913联通,内筒c94内装氯化钙作为干燥剂,对样品气充分干燥后,再进入录井仪器进行检测。

    该气体钻井条件下录井仪样品气采集装置使用时,钻进过程中关闭上取样控制阀5,打开下取样控制阀2,通过调整控制阀的开关角度控制进入样品气采集装置的气体压力和气量。含有粉尘的气体先经过粉尘过滤装置6,含有粉尘的气体由入气口69进入外筒a67内,在内部筛网a64的作用下,粉尘沉淀在外筒a67下部,由粉尘出口66排出;气体通过出气孔62排出依次连接至一级过滤装置7、二级过滤装置8,气体得到初步净化;初步过滤的气体先进入一级过滤装置7,由进入管线72进入装有清水或饱和盐水的过滤筒b71中,粉尘在清水或饱和盐水中沉淀下来,气体通过出气管线b73排出;为了进一步降低气体压力,气体进入与一级过滤装置7结构相同的二级过滤装置8,气体中粉尘再次在清水或饱和盐水中沉淀,压力进一步释放,气体通过出气管线b73排出,达到更加进一步减压、降尘的目的;最后通过三级过滤装置9,经过一二级过滤后的气体通过气孔c913进入外筒c93中,此时气体中会含有一定的来自清水或饱和盐水的水汽,内筒c94中的氯化钙会对气体进行干燥,水通过出水孔c98排出,同时微量的超细粉尘被筛网c914完全过滤后也通过出水孔c98排出,这样保证了气体被充分除尘干燥后进入录井仪器进行检测。在实际应用中,由于气体采集装置具有一定的空间,会使气体管路延时时间稍有增加,但一、二级过滤筒内的清水或饱和盐水对气体的检测值没有影响,同时干净的气体进入色谱进行分析,也确保了气体分析结果的准确性、保障了色谱仪的正常运行。在非钻进状态下,关闭下取样控制阀2,打开上取样控制阀5,通过注样口4注入标准气体,可以测定管路延迟时间及检查管路密封情况。


    技术特征:

    1.一种气体钻井条件下录井仪样品气采集装置,包括安装在排放管线上的气体取样口(1),其特征在于:所述气体取样口(1)上部接有连接管线(3),连接管线(3)上部通过管线依次连接粉尘过滤装置(6)、一级过滤装置(7)、二级过滤装置(8)、三级过滤装置(9)及综合录井仪;连接管线(3)顶部分别连接注样口(4)、上取样控制阀(5);底部连接下取样控制阀(2)。

    2.根据权利要求1所述的气体钻井条件下录井仪样品气采集装置,其特征在于:所述粉尘过滤装置(6)包括外筒a(67),外筒a(67)顶部装有上盖a(61),底部开有粉尘出口a(66);外筒a(67)内中心处装有内部筒a(65);外筒a(67)上部左右两侧分别连接有左侧外管道(68)、右侧外管道(63),左侧外管道(68)、右侧外管道(63)中心分别为入气孔(69)、出气孔(62);内部筒a(65)内部周围装有内部筛网a(64)。

    3.根据权利要求1所述的气体钻井条件下录井仪样品气采集装置,其特征在于:所述一级过滤装置(7)、二级过滤装置(8)结构相同,分别包括过滤筒b(71),过滤筒b(71)顶部接有上盖b(74);上盖b(74)开孔两处分别密封连接进气管线b(72)、出气管线b(73)。

    4.根据权利要求1所述的气体钻井条件下录井仪样品气采集装置,其特征在于:所述的三级过滤装置(9),包括外筒c(93)、内筒c(94);c外筒(93)顶部、底部分别装有c上盖(91)、下盖c(97);下盖c(97)中心处开有出水孔c(98);上盖c(91)中心处连接内筒c(94);内筒c(94)下部筒体上开有若干筒壁孔c(95);内筒c下部垂向连接托网筛c(914);上盖c(91)上部左、右侧开有凹槽,右侧凹槽内置有通过气管线连接的葫芦头c(911);右侧凹槽对应下部的上盖c(91)体上开有对向内筒c(94)顶部的气孔c(910);上盖c(91)左侧凹槽向下开有对向外筒c(93)、内筒c(94)间环空处的气孔c(913)。

    5.根据权利要求4所述的气体钻井条件下录井仪样品气采集装置,其特征在于:内筒c(94)内装氯化钙作为干燥剂。

    6.根据权利要求3所述的气体钻井条件下录井仪样品气采集装置,其特征在于:过滤筒b(71)内装有清水或饱和盐水。

    7.根据权利要求3所述的气体钻井条件下录井仪样品气采集装置,其特征在于:上盖b(74)与过滤筒b(71)间密封,进气管线b(72)伸入清水或饱和盐水下部;出气管线b(73)伸出上盖b(74)2-3cm即可。

    8.根据权利要求4所述的气体钻井条件下录井仪样品气采集装置,其特征在于:所述筒壁孔c(95)分别共8行排列,上下行交叉排列,间隔450

    9.根据权利要求4所述的气体钻井条件下录井仪样品气采集装置,其特征在于:外筒c(93)、下盖c(97)间装有下盖密封圈c(96);外筒c(93)、上盖c(91)间装有上盖密封圈c(92);上盖c(91)与内筒c(94)间装有内筒密封圈c(99)。

    10.根据权利要求4所述的气体钻井条件下录井仪样品气采集装置,其特征在于:内筒c(94)下部与外筒c(93)间垂向连接托网筛c(914),托网筛c(914)中空,卡在内筒c(94)下部位置,置于两排筒壁孔c(95)之间,外侧紧贴外筒c(93),筛网目数为200目/寸。

    技术总结
    本发明涉及一种气体钻井条件下录井仪样品气采集装置。主要解决了气体钻井条件下排放管线中的气体含有大量的灰尘采用现有气体采集方法极易造成整体样品气路堵塞影响色谱分析仪正常工作的问题。其特征在于:所述气体取样口(1)上部接有连接管线(3),连接管线(3)上部通过管线依次连接粉尘过滤装置(6)、一级过滤装置(7)、二级过滤装置(8)、三级过滤装置(9)及综合录井仪;连接管线(3)顶部分别连接注样口(4)、上取样控制阀(5);底部连接下取样控制阀(2)。该气体钻井条件下录井仪样品气采集装置,通过净化、减压、除尘、干燥等程序,能够有效进行气体采集,满足了气体检测的要求。

    技术研发人员:李富强;袁伯琰;吕鹏福;王俊;胡宗敏;李博;王岩松;关庆华;李志强;姚冰
    受保护的技术使用者:大庆石油管理局有限公司;中国石油天然气集团有限公司
    技术研发日:2020.12.03
    技术公布日:2021.03.12

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