一种定量脱气系统的制作方法

文档序号:16140828发布日期:2018-12-01 01:53阅读:170来源:国知局

本发明属于石油地质探录井的脱气领域,具体涉及一种定量脱气系统。



背景技术:

脱气器是现代石油勘探钻井过程中,广泛使用的气测录井设备。从返回地面的钻井液流中采集钻井液样本,将溶解悬浮其中的气体脱出,并将脱出的气体连续的送入气体检测仪中进行检测。随着测录井技术的深入研究以及相关设备的不断完善,脱气器也在不断改进,其脱气效率也得到明显提高。脱气器的发展从总体上经历了从非动力脱气到动力脱气,从非自适应到自适应脱气,从非定量到定量脱气,从脱气成分不完整到到全烃甚至是加上非烃成分脱气,从非机动化脱气到自动化脱气,从非模块化到模块化整合。脱气的效率好坏将直接影响测录井及勘探钻井。非动力脱气器脱气效率低,且受外部因素影响很大,钻井液粘度,钻井液流动速度以及页面波动情况都会对脱气效率产生极大的影响。目前我国气测录井中使用最广泛的是电动脱气器,这类脱气器采用了高速旋转的电机作为脱气器的动力装置,对钻井液进行搅拌破碎而进行脱气。电动脱气器具有脱气效率较高、操作方便、结构紧凑的优点。但此类脱气器存在着安装不便,寿命较短,易形成泥饼等缺点,另外,由于以强电作为动力来源且存在高速运动部件,因此存在着一定的安全隐患。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种定量脱气系统,可以对进入脱气器内的泥浆和脱出的气体的温度,流量,压力进行实时监测,在保证安全性的同时,做到了高效和定量脱气,极大地提升了脱气效率。

本发明采取的技术方案是:

一种定量脱气系统,包括气动隔膜泵,气动隔膜泵的入口端连接至泥浆池,气动隔膜泵的进气口连接有空气压缩机,在进气口与空气压缩机之间设有泥浆泵调节阀;气动隔膜泵的出口端连接有脱气器,脱气器再连接有色谱仪;

所述脱气器包括脱气室,脱气室的上端设有连接至色谱仪的出气口,下端的出液口连接至泥浆池,在脱气室左右两侧各设有与气动隔膜泵出口端相连的泥浆进液管,在所述泥浆进液管的上方设有隔板,在泥浆进液管的下方设有由电机驱动的搅拌装置。

进一步的,在气动隔膜泵的入口端与泥浆池之间设有气动防堵器,气动防堵器通过防堵器调节阀连接至空气压缩机。

进一步的,在脱气室的出气口与色谱仪之间顺序设有压力传感器、温度传感器、流量计以及为色谱仪定量供气的真空泵。

进一步的,在所述搅拌装置周围还设有辅助脱气的挡板。

进一步的,在脱气室的侧面连接有气压补偿管,在气压补偿管上设有压力传感器和流量计。

进一步的,在脱气室外侧包裹有保温层。

进一步的,在泥浆进液管的端部设有喷嘴。

进一步的,所述气动隔膜泵连接有plc自动控制系统,实现开泵自动运行,停泵自动排空的功能;在所述plc自动控制系统上还连接有自动调温装置、真空泵以及压力传感器、温度传感器、流量计,通过压力传感器、温度传感器、流量计反馈的信号,对自动调温装置、真空泵进行控制,实现温度和气量的自动调节,其中,自动调温装置设置于脱气室与气动隔膜泵的出口端之间。

本发明的有益效果:

1、该脱气系统通过喷溅式脱气与传统电动脱气结合,即泥浆从喷嘴喷射出来,相互撞击,分散开来,释放出内部气体,喷溅撞击后的泥浆在搅拌装置的作用下高速撞击到挡板上,从而达到充分破碎的目的,使得泥浆中的气体充分析出,进而大幅度提升脱气效率。

2、设置的自动调温装置,可按工艺要求将烃类气体加热到沸点温度,从而满足不同烃类气体析出时所需的最佳温度,使得脱气效率达到最大。

3、设置的流量计、温度传感器、压力传感器对气液参数进行实时监测,并通过plc自动控制系统结合真空泵、气体补偿、温度自动调节装置对采气量、温度进行自动调节,达到定量、稳定地脱气与检测的目的。

4、通过plc自动控制系统,实现气动隔膜泵开泵自动运行,停泵自动排空的功能,不仅可以响应任何情况的泥浆液面变化,还可以自动停止工作,同时达到自清洁的效果,延长使用寿命。

5、脱气室内安装的挡板,防止脱气室内液体喷溅影响气体的析出,同时,脱气器整体采用壶型结构,通过结构优化,使得液体溅射对气体析出的影响降低,最终极大地提高了脱气效率。

附图说明

图1为本发明脱气系统示意图;

图2为脱气器结构示意图;

图中:1、色谱仪,2、真空泵,3、压力传感器,4、温度传感器,5、流量计,6、出气口,7、隔板,8、泥浆进液管,9、挡板,10、气压补偿管,11、搅拌装置,12、喷嘴,13、电机,14、自动调温装置,15、气动隔膜泵,16、泥浆泵调节阀,17、空气压缩机,18、空气压缩器,19、防堵器调节阀,20、泥浆池,21、脱气室,22、保温层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1和图2所示,一种定量脱气系统,包括气动隔膜泵15,气动隔膜泵15的入口端连接至泥浆池20,在入口端与泥浆池20之间设有气动防堵器18,气动防堵器18通过防堵器调节阀19连接至空气压缩机17,正常工作时,气动防堵器18下端进入泥浆,上端排出泥浆,侧面开口与泥浆管路不通,当管路堵塞时,打开侧口,通入高压气体进行疏通;气动隔膜泵的进气口连接有空气压缩机17,在进气口与空气压缩机17之间设有泥浆泵调节阀16;气动隔膜泵15的出口端连接有脱气器,脱气器再连接有色谱仪1,用于检测分离出气体的成分;

所述脱气器包括脱气室21,脱气室21的上端设有连接至色谱仪的出气口6,在出气口与色谱仪1之间顺序设有压力传感器3、温度传感器4、流量计5以及为色谱仪定量供气的真空泵2;下端的出液口连接至泥浆池20,在脱气室21左右两侧各设有与气动隔膜泵出口端相连的泥浆进液管8,在其端部设有喷嘴12,增大泥浆喷溅压力,利用气体自身动力,即可实现气液分离;在所述泥浆进液管8的上方设有隔板7,以阻挡泥浆喷溅到电机转轴上,同时防止钻井液溅射影响气体析出;在泥浆进液管的下方设有由电机13驱动的搅拌装置11,在搅拌装置11周围还设有辅助脱气的挡板9,通过搅拌以及挡板的配合,进一步对泥浆进行破碎气液分离;在脱气室21外侧包裹有保温层22,防止冬季低温条件使用时因为冷冻结冰等因素造成无法脱气作业的情况发生。

在脱气室21的侧面连接有气压补偿管10,在气压补偿管10上设有压力传感器3和流量计5,端部连接有气泵类的供气设备,当连接色谱仪1的管线上的压力或流量计检测数值偏低时,通过气泵向脱气室21内供气,以保持气压平稳。

所述气动隔膜泵15连接有plc自动控制系统,实现开泵自动运行,停泵自动排空的功能;在所述plc自动控制系统上还连接有自动调温装置14、真空泵2以及压力传感器3、温度传感器4、流量计5,通过压力传感器3、温度传感器4、流量计5反馈的信号,对自动调温装置14、真空泵2进行控制,实现温度和气量的自动调节,其中,自动调温装置14设置于脱气室21与气动隔膜泵的出口端之间,与脱气室外侧的保温层22配合,保证寒冷恶劣环境下脱气器的正常工作和运行。



技术特征:

技术总结
一种定量脱气系统,包括气动隔膜泵,气动隔膜泵的入口端连接至泥浆池,气动隔膜泵的进气口连接有空气压缩机,在进气口与空气压缩机之间设有泥浆泵调节阀;气动隔膜泵的出口端连接有脱气器,脱气器再连接有色谱仪;所述脱气器包括脱气室,脱气室的上端设有连接至色谱仪的出气口,下端的出液口连接至泥浆池,在脱气室左右两侧各设有与气动隔膜泵出口端相连的泥浆进液管,在所述泥浆进液管的上方设有隔板,在泥浆进液管的下方设有由电机驱动的搅拌装置。本发明可以对进入脱气器内的泥浆和脱出的气体的温度,流量,压力进行实时监测,在保证安全性的同时,做到了高效和定量脱气,极大地提升了脱气效率。

技术研发人员:梁海波;刘子熠
受保护的技术使用者:西南石油大学
技术研发日:2018.07.17
技术公布日:2018.11.30
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