本发明涉及一种原油开采过程中油井硫化氢的检测和加药处理装置，特别涉及一种油井硫化氢自动检测和智能加药处理的装置。
背景技术：
胜利、辽河、中原、新疆等油田稠油资源丰富，主要以蒸汽吞吐或蒸汽驱的形式进行开采，在开发过程中，原油中含硫化合物的水热裂解，生成了大量硫化氢。目前各油田对油井硫化氢的处理以联合站末端处理为主，无法保障采油和集输沿程人员生命安全，迫切需要在井口进行硫化氢的处理，实现源头治理。
近期，各油田开展了油井硫化氢的井口处理，对于正常生产井的硫化氢，以套管投加脱硫剂处理为主。硫化氢测定的准确度和脱硫剂的投加方式是影响油井硫化氢处理效益的关键。
目前油井硫化氢的测试主要有比色管法、色谱法和传感器法。比色管法是在油井井口的输油管线上直接放空取样，采用比色管进行测试，依据比色管显色的长度确定气相中硫化氢含量。色谱法是将取出的气体冲入取样袋，回实验室后利用气相色谱对气体中硫化氢进行检测，根据色谱分离的峰面积计算得硫化氢含量。传感器法是利用硫化氢探头，依据电化学的原理检测气相中硫化氢含量。以上三种方法都存在两个方面的问题：(1)存在一定的安全隐患。三种方法都需要进行人工放气，由于油井采出液为含油气水的带压(0.5～1.5mpa)多相体系，在直接放空时，会出现气液交替的不连续状态，即出现一股气和一股液的情况，由于硫化氢为毒性气体，因此在取样过程中存在一定的安全隐患；(2)测定的结果偏小20～40％。目前的三种测试方法，仅是对其中气相中的硫化氢含量进行的测定，由于硫化氢在液相中具有较高的溶解度，常压下1l水中硫化氢的溶解度可达2.6l，因此单纯依靠气相硫化氢含量进行加药量的设计，会造成加药量的不足(偏少20～40％)，最终导致硫化氢脱除率偏低，治理效果差。
按照加药周期的不同，目前脱硫剂的投加主要有间歇投加和连续投加两种方式。两种投加方式都存在一定的问题：(1)间歇投加。首先要放空套管气，然后采用人工或机械加药。该方式存在的主要问题是，含硫化氢套管气的放空对周围环境和人员存在严重的危害和安全隐患。(2)连续投加。通过加药计量泵连续投加，该方式虽较安全，但加药量的设定是根据人工检测硫化氢的含量，由于油井硫化氢含量波动范围大，而人工检测频率低，常导致加药量调节不及时，硫化氢处理不达标。如胜利油田某井的硫化氢含量在2天内的波动量从3000mg/m3到6000mg/m3，对应的加药量应该从31kg/d到62kg/d，而由于人工检测频率为1次/周，因此无法保证处理效果。为确保处理效果，需按照最大硫化氢含量设计加药量，导致处理成本偏高。
技术实现要素：
本发明针对现有技术的不足而提供了一种油井硫化氢自动检测和智能加药处理的装置。该装置是在油井井口的集油管线上，设置一套硫化氢的多级分离、自动检测和反馈系统，根据硫化氢含量的检测结果，反馈调节计量泵的加药量，不仅实现了硫化氢的自动准确检测，而且实现了加药量的及时调节，解决现有硫化氢检测不安全、检测的准确性差以及处理效果差的问题。
本发明公开了一种油井硫化氢自动检测和智能加药处理的装置，其特征在于，该装置由检测单元1、加药单元2和plc控制器3组成。
所述的检测单元1由依次连接的减压阀11、第一电磁阀12、第一气液分离器13、第二气液分离器14、气体干燥器15、气体检测室16、硫化氢气体检测仪17、第二电磁阀18和储液桶19组成；其中减压阀11的进口与外输管线相连，减压阀11的出口经第一电磁阀12与第一气液分离器13的进口相连，第一气液分离器13的顶部出气口经管道与气体干燥器15的进口相连，第一气液分离器13的底部排液口经管道与第二气液分离器14顶部的进液口相连，第二气液分离器14的顶部出气口与气体干燥器15的进口相连，第二气液分离器14的底部连接第二电磁阀18，第二电磁阀18的出口位于储液桶19的正上方，气体干燥器15的出口经管道与气体检测室16相连，硫化氢气体检测仪17位于气体检测室16的上部。
所述的加药单元2由药剂池21、加药计量泵22和单向阀23组成。其中药剂池21通过管路与加药计量泵22的入口相连，加药计量泵22的出口经单向阀23与油井套管阀门相连接。
所述的plc控制器3通过有线或无线的方式分别与第一电磁阀12、第二电磁阀18、硫化氢气体检测仪17和加药计量泵22相连。
所述的第一气液分离器13采用旋流分离器，旋流分离器的入口气体流速为10～15m/s，入口的形状为矩形、截面的高宽比为1～2:1、截面面积为2～4cm2。
所述的第二气液分离器14的内部内设有搅拌器、外部设有加热套，搅拌器转速60～80r/min，加热套的加热温度为85～90℃。
所述的气体干燥器15内的干燥剂为硅胶、五氧化二磷或无水氯化钙中的一种。
所述的气体检测室16为圆柱形容器，底部封闭，顶部覆盖有防水透气膜。
本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果：
(1)实现了油井采出液硫化氢气体的自动检测，提高了检测效率，降低了劳动强度，保障了检测人员的安全；
(2)采用旋流和搅拌加热两级气液分离的工艺，能有效地将液体中溶解的硫化氢气体分离出来，从而大幅度地提高了硫化氢气体检测的准确性，硫化氢的检测误差降低了20～35％。
(3)实现了脱硫剂投加量的自动和准确地调整，处理后油井硫化氢气体含量达到0.5mg/m3以下，完全满足油井硫化氢安全生产浓度要求(低于30mg/m3)处理效果良好。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
结合附图1，对本发明作进一步描述。
如附图1所示，一种油井硫化氢自动检测和智能加药处理的装置，该装置由检测单元1、加药单元2和plc控制器3组成。
所述的检测单元1由依次连接的减压阀11、第一电磁阀12、第一气液分离器13、第二气液分离器14、气体干燥器15、气体检测室16、硫化氢气体检测仪17、第二电磁阀18和储液桶19组成；其中减压阀11的进口与外输管线相连，减压阀11的出口经第一电磁阀12与第一气液分离器13的进口相连，第一气液分离器13的顶部出气口经管道与气体干燥器15的进口相连，第一气液分离器13的底部排液口经管道与第二气液分离器14顶部的进液口相连，第二气液分离器14的顶部出气口与气体干燥器15的进口相连，第二气液分离器14的底部连接第二电磁阀18，第二电磁阀18的出口位于储液桶19的正上方，气体干燥器15的出口经管道与气体检测室16相连，硫化氢气体检测仪17位于气体检测室16的上部。
所述的加药单元2由药剂池21、加药计量泵22和单向阀23组成。其中药剂池21通过管路与加药计量泵22的入口相连，加药计量泵22的出口经单向阀23与油井套管阀门相连接。
所述的plc控制器3通过有线或无线的方式分别与第一电磁阀12、第二电磁阀18、硫化氢气体检测仪17和加药计量泵22相连。
所述的第一气液分离器13采用旋流分离器，旋流分离器的入口气体流速为10～15m/s，入口的形状为矩形、截面的高宽比为1～2:1、截面面积为2～4cm2。
所述的第二气液分离器14的内部内设有搅拌器、外部设有加热套，搅拌器转速60～80r/min，加热套的加热温度为85～90℃。
所述的气体干燥器15内的干燥剂为硅胶、五氧化二磷或无水氯化钙中的一种。
本发明实现了油井采出液硫化氢气体的自动检测，提高了检测效率，降低了劳动强度，保障了检测人员的安全；采用旋流和搅拌加热两级气液分离的工艺，能有效地将液体中溶解的硫化氢气体分离出来，从而大幅度地提高了硫化氢气体检测的准确性，硫化氢的检测误差降低了20～35％；实现了脱硫剂投加量的自动和准确地调整，处理后油井硫化氢气体含量达到0.5mg/m3以下，完全满足油井硫化氢安全生产浓度要求(低于30mg/m3)，处理效果良好。因此，本发明可广泛地应用于油井硫化氢处理中。