一种页岩气试气流程防刺蚀在线预警系统的制作方法

本发明涉及页岩气测试领域，尤其涉及一种页岩气试气流程防刺蚀在线预警系统。

背景技术：

目前国内各大页岩气气田均需要通过压裂施工才能获得工业气流，压裂过程中加入了陶粒、石英砂等材料作为支撑剂，压后钻磨桥塞和后期放喷测试过程中气液两相流会一定程度的携出支撑剂。高速气液两相流和支撑剂材料不可避免的对地面流程内壁进行研磨冲刷，尤其严重的是油嘴管汇下游出口处，由于气液两相流在通过油嘴节流后压力降低、气体膨胀、流速瞬时增加，经常造成弯头、堵头刺蚀穿孔导致高压气液泄漏，带来很大的安全隐患和环境污染。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对背景技术及现有设计的不足之处，提出一种页岩气试气流程防刺蚀在线预警系统，能够实时地进行预警。

一种页岩气试气流程防刺蚀在线预警系统，包括：预警系统、数据接收器、声光报警装置和传感器系统；所述传感器系统包括四合一气体检测仪和超声波壁厚检测仪，所述超声波壁厚检测仪安装于油嘴管汇出口弯头处，用于采集弯头壁厚数据，所述四合一气体检测仪安装于弯头上方，用于采集周围气体浓度，并通过内置的无线信号发射器将数据发出，所述数据接收器接收到数据后传输至所述预警系统，根据接收的壁厚数据和周围环境数据进行刺蚀泄漏预警。

所述的超声波壁厚检测仪包括弹簧式自动加注耦合剂装置、超声波测厚装置和主机模块，所述弹簧式自动加注耦合剂装置用于补充超声测量时消耗的耦合剂，所述声波测厚装置用于产生超声波发射脉冲波测量厚度数值。

所述主机模块包括发射单元、接收单元、显示单元、单片机控制单元和数据无线传输单元，发射单元用于发射高压冲击波激，单片机控制单元用于将产生的超声发射脉冲波进行处理，数据无线传输单元用于将数据传输至预警系统。

四合一气体检测仪包括声光报警模块和检测模块，所述声光报警模块用于现场有毒气体浓度超标报警，所述检测模块用于检测有毒气体的浓度。

所述的四合一气体检测仪、超声波壁厚检测仪内置无线信号发生器。

所述的无线信号发射器选用电磁波作为无线传输方式，支持4g、wifi通信。

所述的四合一气体检测仪内置有声光报警器，用于在安装处预警。

所述的声光报警装置包括声报警和光报警，用于在控制房内预警。

本发明的有益效果：本发明采用异于常规的人工巡检流程预警手段，提出在页岩气钻磨桥塞和求产测试的同时，通过超声波壁厚检测仪、四合一气体检测仪传感器检测流程壁厚和周围环境气体数据，实现管道流程壁厚和易燃易爆气体实时监测及实时预警。对于管道壁厚减薄实现了事前预警，对于管道流程丝扣轻微泄漏，实现了事中预警。采用了数据无线传输技术，现场巡检人员无需进入高压管道流程附近，直接在值班房内即可监测数据，减少了安全风险。

附图说明

图1是传感系统安装位置图；

图2是系统结构示意图；

图中：1-传感器系统；2-后端预警系统；3-数据接收器；4-后端声光报警装置；5-被监测管道；6-弹簧式自动加注耦合剂装置；7-超声波测厚装置；8-四合一气体检测仪。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

本实施例中，如图1、图2所示，一种页岩气试气流程防刺蚀在线预警系统，包括预警系统2、数据接收器3、声光报警装置4、四合一气体检测仪6、超声波壁厚检测仪，超声波壁厚检测仪安装于油嘴管汇出口弯头处，负责采集弯头壁厚数据，四合一气体检测仪8安装于弯头上方，负责采集周围h2s、co、o2、ch4数据，并且通过内置的无线信号发射器将数据发出，数据接收器3接收到数据后传输至后端预警系统进行数据分析，通过壁厚分析和周围环境数据进行刺蚀泄漏预警。

进一步的，所述的传感器系统包括四合一气体检测仪8、超声波壁厚检测仪。

进一步的，所述的四合一气体检测仪8、超声波壁厚检测仪内置无线信号发生器。

进一步的，所述的信号发射器选用电磁波作为无线传输方式，支持包括4g、wifi通信。

进一步的，所述的四合一气体检测仪8内置有前端声光报警，当h2s超过10ppm、co超过24ppm、o2低于18%、ch4超过1%有其一即触发报警装置，在安装处声光报警。

进一步的，所述的超声波壁厚检测仪，由弹簧式自动加注耦合剂装置6和超声波测厚装置7组成，弹簧式自动加注耦合剂装置6用于补充超声测量时耦合剂消耗。

进一步的，所述的控制房内报警方式包括后端声光报警装置4、后端光报警装置5，当预警系统检测到高压流程管线低于设定壁厚值或环境气体高于设定值即触发连锁报警装置，在控制房内报警。

本发明提供一种页岩气试气流程防刺蚀在线预警系统，通过超声波壁厚检测仪、四合一气体检测仪传感器检测流程壁厚和周围环境气体数据，实现管道流程壁厚和易燃易爆气体实时监测及实时预警。对于管道壁厚减薄实现了事前预警，对于管道流程丝扣轻微泄漏，实现了事中预警。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种页岩气试气流程防刺蚀在线预警系统，包括后端预警系统（2）、数据接收器（3）、后端声光报警装置（4）、四合一气体检测仪（8）、超声波壁厚检测仪，超声波壁厚检测仪安装于油嘴管汇出口弯头处，用于采集弯头壁厚数据，四合一气体检测仪（8）安装于弯头上方，用于采集周围H2S、CO、O2、CH4数据，通过内置的无线信号发射器将数据发出，数据接收器接（3）收到数据后传输至预警系统进行数据分析，通过壁厚分析和周围环境数据进行刺蚀泄漏预警。本发明结构紧凑简单，方便组装和维护，能够实现实时在线预警。

技术研发人员：潘嘉;唐建信;夏海帮;谷红陶;钱劲;袁航;王俊方;岑涛
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司华东油气分公司
技术研发日：2019.09.10
技术公布日：2019.11.12