一种硫化氢吸收剂井口伴注装置及方法与流程

本发明涉及油水井消除硫化氢装置技术，具体地说是一种硫化氢吸收剂井口伴注装置及方法。
背景技术：
：在油水井生产过程中产生的硫化氢，不仅会造成金属设备腐蚀破坏，严重影响油田的正常生产，而且对现场施工技术人员的身体健康，甚至生命造成极大的威胁。目前油田领域硫化氢消除装置安全性差，对采油、集输管柱腐蚀性大；部分硫化氢伴生井采用强碱定期洗井的方式治理硫化氢，对硫化氢控制时间短，产生大量废液。上述处理方式硫化氢浓度不能长期稳定的控制在安全浓度以下，影响油水井的正常生产。cn201520447242.5所述方法采用采油井井下脱除硫化氢装置，在井下缓慢释放除硫剂，药剂用量无法准确控制，对硫化氢产生量较大的油水井，难以将硫化氢浓度稳定控制在安全浓度以下。cn201420326212.4专利采用将油井产生的硫化氢气体引入封闭箱体，与工作液反应去除硫化氢。硫化氢伴生气体去除不彻底，存在安全隐患以及硫化氢气体对设备的腐蚀。cn201520010762.x采用在储油罐顶部设雾化喷头，将脱硫剂雾化去除储油罐中的硫化氢，大部分硫化氢在油水井井筒内产生，本方法无法消除围绕井口作业产生的安全隐患。为了使井口硫化氢浓度稳定控制在安全生产浓度以下，减少现有技术对集输系统的腐蚀性，减少生产集输过程中人员安全隐患，减少集输站脱硫系统运行费用，解决偏远井、集输不完善区块安全生产难题，迫切需要研发新的井口硫化氢脱除装置。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种硫化氢吸收剂井口伴注装置及方法，装置在井筒内连续滴加硫化氢吸收剂，油水井产生的硫化氢溶解在动液面以下一定区域内，形成动态平衡，使硫化氢浓度稳定控制在安全生产浓度以下。为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种硫化氢吸收剂井口伴注装置，包括泵、储液罐，所述泵的进口通过药剂输入管线连接储液罐，泵的出口通过药剂输出管线连接至井口内部井筒内；所述药剂输入管线、药剂输出管线上设置保温装置。所述保温装置为电加热圈，电加热圈缠绕在药剂输入管线、药剂输出管线外部。所述井口内设置加药短管，加药短管连接药剂输出管线，所述井口内还设置有硫化氢检测探头，硫化氢检测探头靠近加药短管。所述药剂输出管线上设置有单流阀，所述泵为计量泵。还包括控制台，所述控制台包括可编程控制器以及均与可编程控制器电连接的控制台输入装置、显示器、温控模块、流量控制模块。为了达成上述另一目的，本发明采用了如下技术方案:将硫化氢吸收剂加入储液罐，打开硫化氢检测探头及单流阀，打开计量泵及控制台，根据目标井产液量以及硫化氢检测探头检测到的硫化氢浓度，计算硫化氢吸收剂用量及滴加流速，开泵后装置即可运行；温度控制器实施检测地表温度，若在地表温度低于0℃时，温度控制器启动电加热圈，地表温度高于4℃时，温度控制器关闭电加热圈。相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：1、通过对井口硫化氢的实时检查，调整硫化氢吸收剂加药流速，控制硫化氢吸收剂的用量，使井口硫化氢浓度稳定控制在10ppm以下，同时避免了过量加药对药剂的浪费。2、电加热圈对药剂输出管线加热，适用于新疆等地极寒的冬季环境。3、通过对硫化氢吸收剂的连续滴加，硫化氢溶解在井筒内动液面以下一定区域内，形成动态溶解平衡，使硫化氢浓度稳定控制在安全生产浓度以下。附图说明图1为本发明一种硫化氢吸收剂井口伴注装置结构示意图；图2为加药系统具体流程图；图3为温度控制模块流程图；图4为流量控制模块流程图。图1中：1是加药短管、2是硫化氢检测探头、3是药剂输出管线、4是电加热圈、5是单流阀、6是控制台、7是计量泵、8是储液罐。具体实施方式有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。根据图1-2，一种硫化氢吸收剂井口伴注装置，由泵注设备、连接及传输管线、井口加药装置组成。泵注设备包括硫化氢吸收剂储液罐、计量泵和控制台，泵注设备外可设简易板房，起到安全防护及保温的作用；所述的控制台需离井口5米以上；所述的连接与传输管线包括药剂输出管线、单流阀和电加热圈；所述的药剂输出管线上设有单流阀，防止液体倒灌；所述的药剂输出管线上缠绕电加热圈，适用于冬季极寒的条件；所述的井口加药装置包括加药短管和硫化氢监测探头；所述的加药短管位于井筒内部。所述控制台如图2所示，包括可编程控制器、控制台输入装置、显示器、温控模块、流量控制模块。这些控制功能全部采用闭环pid控制算法实现，具有控制精度高，稳定时间短，稳定裕度高等优点。所述流量控制模块如图3所示，图3中，井口工况为被控对象，其输出为被控参数硫化氢含量。作用于井口上的扰动是指井内气体压力变化或成分变化等产生的内外扰动；测量变送器为硫化氢气体含量测量变送器，测量气体含量，并转变为一定的信号输出至调节器；调节器是气体含量控制器中的核心控制器，在调节器内，将测量变送器反馈的测量信号与给定值进行比较，得出偏差值，然后根据偏差值情况按照pid控制规律发出相应的输出信号去推动计量泵动作；计量泵在控制系统中起执行元件作用，控制吸收剂流量的大小。所述流量控制模块如图4所示，图4中，药剂管线为被控对象，其输出为被控参数管线温度。作用于管线上的扰动是指管线内药剂量变化或管线热散失变化等产生的内外扰动；测量变送器为温度测量变送器，测量管线内的温度，并转变为一定的信号输出至调节器；调节器是可编程控制器，在调节器内，将测量变送器反馈的测量信号与给定值进行比较，得出偏差值，然后根据偏差值情况按照pid控制规律发出相应的输出信号去控制加热器；加热器在控制系统中起执行元件作用，控制管线的温度。本硫化氢吸收剂井口伴注装置使用方法为：将硫化氢吸收剂加入储液罐，打开硫化氢检测探头及单流阀，打开计量泵及控制台。控制台根据目标井产液量以及硫化氢检测探头检测到的硫化氢浓度，计算硫化氢吸收剂用量及滴加流速，开泵后装置即可运行；温度控制器实施检测地表温度，若在地表温度低于0℃时，温度控制器启动电加热圈，地表温度高于4℃时，温度控制器关闭电加热圈。根据目标井硫化氢浓度及产液量，计算硫化氢吸收剂用量及滴加流速。将硫化氢吸收剂加入储液罐8，打开硫化氢检测探头2及单流阀5，打开计量泵7及控制台6，将参数输入控制台6，开泵后装置即可运行。若在地表温度低于0℃时，运行时需打开电加热圈4。实施例1：新疆油田准东采油厂jhw003井，该井井深超过4500m，日产气920m3，日产液20m3，硫化氢含量超过450ppm，需进行除硫化氢处理。安装好硫化氢井口伴注装置，按照井口检测硫化氢浓度，计算硫化氢吸收剂用量300kg，设置硫化氢吸收剂的滴加流速为200g/min，由控制台输入装置输入相关流速参数,打开计量泵、硫化氢检测探头,如果温度低于0℃时，运行时需打开电加热圈4。连续滴入硫化氢吸收剂24小时后，硫化氢浓度降至12ppm，随后逐渐减少硫化氢吸收剂的用量，确保井口检测硫化氢浓度稳定在10ppm以下，jhw003井吸收剂添加量及井口硫化氢浓度检测情况见表1。装置使用三个月，井口硫化氢浓度控制稳定，油井保持安全正常生产。表1jhw003井吸收剂用量及取样口硫化氢浓度统计检测时间加药量，kg取样口硫化氢浓度，ppm2016年6月16日300122016年6月17日150122016年6月18日12072016年6月19日10052016年6月30日10092016年7月1日10842016年7月8日10052016年7月19日10232016年7月30日10042016年8月11日10032016年9月2日1006实施例2：新疆油田准东采油厂吉36h井，该井井深4380m，日产气810m3，日产液26m3，硫化氢含量超过638ppm，需进行除硫化氢处理。按照流程图安装好硫化氢井口伴注装置，按照井口检测硫化氢浓度，计算硫化氢吸收剂用量420kg，设置硫化氢吸收剂的滴加流速为290g/min，由控制台输入装置输入相关流速参数,打开计量泵、硫化氢检测探头,如果温度低于0℃时，运行时需打开电加热圈4。由硫化氢吸收剂井口伴注装置在井筒内连续滴入硫化氢吸收剂24小时后，硫化氢浓度降至15ppm，随后逐渐减少硫化氢吸收剂的用量，确保井口检测硫化氢浓度稳定在10ppm以下，吉36h井吸收剂添加量及井口硫化氢浓度检测情况见表2。装置使用三个月，井口硫化氢浓度控制稳定，油井保持安全正常生产。表2吉36h井吸收剂用量及取样口硫化氢浓度统计检测时间加药量，kg取样口硫化氢浓度，ppm2016年6月16日420152016年6月17日180122016年6月18日15082016年6月19日12072016年6月30日10082016年7月1日10052016年7月8日10842016年7月19日10042016年7月30日10032016年8月11日10032016年9月2日1005实施例3：胜利油田昌74-斜13井，该井井深1385m，日产气80m3，日产液12m3，硫化氢含量高达1836ppm，需进行除硫化氢处理。按照流程图安装好硫化氢井口伴注装置，按照井口检测硫化氢浓度，由于该井产液量较低，根据产液量计算硫化氢吸收剂用量260kg，设置硫化氢吸收剂的滴加流速为180g/min，由控制台输入装置输入相关流速参数,打开计量泵、硫化氢检测探头,如果温度低于0℃时，运行时需打开电加热圈4。由硫化氢吸收剂井口伴注装置在井筒内连续滴入硫化氢吸收剂24小时后，硫化氢浓度降至26ppm，随后逐渐减少硫化氢吸收剂的用量，确保井口检测硫化氢浓度稳定在10ppm以下，吉36h井吸收剂添加量及井口硫化氢浓度检测情况见表3。装置使用三个月，井口硫化氢浓度控制稳定，油井保持安全正常生产。表3昌74-斜13井吸收剂用量及取样口硫化氢浓度统计以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。当前第1页12