一种储气库用天然气中硫化氢淘洗实验装置的制作方法

1.本发明涉及天然气开采储存技术领域，具体涉及一种储气库用天然气中硫化氢淘洗实验装置。


背景技术：

2.储气库，意即储存天然气的“容器”，一般是指地下储气库；地下储气库是将长输管道输送来的商品天然气重新注入地下空间而形成的一种人工气田或气藏；地下储气库兼具季节调峰和能源战略储备的双重功能，其气井兼具注气和采气功能，属于注采同管类型，储气库正常运行有三个基本要求，一是核实储气库库容量；二是防止气体在储层中运移至泄露；三是保证供气能力；在储气库中天然气运移是十分重要的，但是在川南的页岩气中发现了微量的硫化氢，使得在川南建立储气库后，会遇到含硫的天然气运移，这样含硫的天然气在运移过程中是十分危险的，所以在储气库中需要将天然气中的硫化氢进行淘洗出来，避免造成安全事故。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于：针对目前含有微量硫化氢的天然气在运移过程中是十分危险的问题，提供了一种储气库用天然气中硫化氢淘洗实验装置，解决了含硫的天然气在运移过程中十分危险的问题。
4.本发明的技术方案如下：
5.一种储气库用天然气中硫化氢淘洗实验装置，包括：
6.中间容器，所述中间容器用于将甲烷和硫化氢进行混合；所述中间容器可根据实验需求，按照甲烷和硫化氢的比例将甲烷和硫化氢进行混合；
7.岩心夹持器，所述岩心夹持器用于夹持岩样；所述岩心夹持器用于夹持目标区域的岩样；所述岩心夹持器与中间容器通过管道连通，岩心夹持器与中间容器之间的管道上设置有阀门；
8.真空泵，所述真空泵可使中间容器处于真空状态；所述真空泵与中间容器连通，工作泵工作可使中间容器抽至真空状态；
9.甲烷储存罐，所述甲烷储存罐向岩心夹持器内输入甲烷；使达到饱和状态的岩样进行淘洗；中间容器在真空状态下输入甲烷和硫化氢进行混合，形成甲烷和硫化氢的混合气体，混合气体进入岩心夹持器内使岩样达到饱和状态后，甲烷储存罐向岩心夹持器输入甲烷对岩样中的硫化氢进行淘洗。
10.进一步地，还包括硫化氢储存罐，所述硫化氢储存罐向中间容器输入硫化氢；所述硫化氢储存罐和甲烷储存罐均与中间容器连通；所述中间容器与岩心夹持器连通；在实验开始时，可在硫化氢储存罐和甲烷储存罐内预先储存一定量的硫化氢和甲烷气体，以供实现需要。
11.进一步地，所述真空泵、甲烷储存罐、硫化氢储存罐和中间容器分别与四通连通；
所述真空泵、甲烷储存罐、硫化氢储存罐和中间容器与四通连接的管道上均设置有阀门，通过阀门的开关完成实验步骤。
12.进一步地，所述岩心夹持器上依次连接有气相色谱分析仪和总硫在线分析仪；所述气相色谱分析仪和总硫在线分析仪用于分析淘洗后的成分和淘洗时间；所述岩心夹持器的输出端通过管道与气相色谱分析仪连通，所述气相色谱分析仪通过管道与总硫在线分析仪连通，所述气相色谱分析仪与总硫在线分析仪连通的管道上设置有阀门。
13.进一步地，所述岩心夹持器设置在恒温箱内；所述岩心夹持器通过围压泵调节岩心夹持器夹持压力；通过恒温箱调节岩心夹持器内的温度和围压泵调节岩心夹持器的夹持压力，模拟地藏温度和压力
14.进一步地，所述还包括用于处理岩心夹持器排出的甲烷和硫化氢混合气体的尾气处理系统；所述尾气处理系统与总硫在线分析仪连通，对总硫在线分析仪排出的混合气体进行处理。
15.进一步地，所述尾气处理系统包括：混合容器，所述混合容器对岩心夹持器输出的混合气体进行脱硫处理后形成甲烷和废液；岩心夹持器输出的混合气体经过气相色谱分析仪和总硫在线分析仪后进入到混合容器内，由混合容器对混合气体进行脱硫处理，形成甲烷和废液；
16.气液分离器，将甲烷和废液在气液分离器中进行气液分离；废液通过气液分离器的排污管排出至排污罐，甲烷通过气液分离器的排气口排出至甲烷储存罐内进行循环使用；所述气液分离器与混合容器之间通过管道连通，气液分离器与混合容器之间的管道上设置有阀门；所述气液分离器与甲烷储存罐之间通过管道连通，气液分离器与甲烷储存罐之间的管道上设置有三个阀门。
17.进一步地，其中，混合容器外接有脱硫剂储存罐，所述脱硫剂储存罐通过脱硫剂注入泵向混合容器内注入脱硫剂；所述脱硫剂注入泵的输出端设置有喷头，所述喷头设置在混合容器内，通过喷头向混合容器喷入脱硫剂。
18.进一步地，所述气液分离器与甲烷储存罐之间设有第一硫化氢浓度检测元件；甲烷储存罐与第一硫化氢浓度检测元件之间设有处理支路；处理支路上依次设置有改性活性炭吸附罐和第二硫化氢浓度检测元件；第一硫化氢浓度检测元件设置在离所述气液分离器最近的阀门的输出端处，处理支路两端分别与中间的阀门的输出端和输入端连通。
19.进一步地，在中间容器内设有用于将甲烷和硫化氢进行混合的搅拌装置，所述搅拌装置包括安装在中间容器内的搅拌部分和搅拌电机，所述搅拌电机带动搅拌部分转动，实现搅拌功能。
20.与现有的技术相比本发明的有益效果是：
21.1、一种储气库用天然气中硫化氢淘洗实验装置，包括中间容器，所述中间容器用于将甲烷和硫化氢进行混合；岩心夹持器，所述岩心夹持器用于夹持岩样；真空泵，所述真空泵可使中间容器处于真空状态；甲烷储存罐，所述甲烷储存罐向岩心夹持器内输入甲烷；中间容器在真空状态下输入甲烷和硫化氢进行混合，形成甲烷和硫化氢的混合气体，混合气体进入岩心夹持器内使岩样达到饱和状态后，甲烷储存罐向岩心夹持器输入甲烷对岩样中的硫化氢进行淘洗，通过该实验装置的实验数据能够充分对储气库中的天然气中的硫化氢进行淘洗，做到硫化氢的充分淘洗。
22.2、一种储气库用天然气中硫化氢淘洗实验装置，还包括用于处理岩心夹持器排出的甲烷和硫化氢混合气体的尾气处理系统；通过设置尾气处理系统防止实验尾气进入空气中在，造成空气污染，使得实验装置更加环保，且能够对甲烷进行二次利用，节约了能源。
附图说明
23.图1为一种储气库用天然气中硫化氢淘洗实验装置的结构示意图。
24.附图标记：1-真空泵，2-甲烷储存罐，3-硫化氢储存罐，4-恒温箱，5-四通，6-中间容器，7-岩心夹持器，8-气相色谱分析仪，9-总硫在线分析仪，10-围压泵，11-混合容器，12-气液分离器，13-脱硫剂储存罐，14-脱硫剂注入泵，15-喷嘴，16-排污罐，17-处理支路，18-第一硫化氢浓度检测元件，19-改性活性炭吸附罐，20-第二硫化氢浓度检测元件。
具体实施方式
25.需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
26.下面结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
27.实施例一
28.请参阅图1，一种储气库用天然气中硫化氢淘洗实验装置，包括：
29.中间容器6，所述中间容器6用于将甲烷和硫化氢进行混合；所述中间容器6可根据实验需求，按照甲烷和硫化氢的比例将甲烷和硫化氢进行混合；
30.岩心夹持器7，所述岩心夹持器7用于夹持岩样；所述岩心夹持器7用于夹持目标区域的岩样；所述岩心夹持器7与中间容器6通过管道连通，岩心夹持器7与中间容器6之间的管道上设置有阀门；
31.真空泵1，所述真空泵1可使中间容器6处于真空状态；所述真空泵1与中间容器6连通，工作泵工作可使中间容器6抽至真空状态；
32.甲烷储存罐2，所述甲烷储存罐2向岩心夹持器7内输入甲烷；使达到饱和状态的岩样进行淘洗；
33.使用时，中间容器6在真空状态下输入甲烷和硫化氢进行混合，形成甲烷和硫化氢的混合气体，混合气体进入岩心夹持器7内使岩样达到饱和状态后，甲烷储存罐2向岩心夹持器7输入甲烷对岩样中的硫化氢进行淘洗。
34.本实验装置还包括硫化氢储存罐3，所述硫化氢储存罐3向中间容器6输入硫化氢；所述硫化氢储存罐3和甲烷储存罐2均与中间容器6连通；所述中间容器6与岩心夹持器7连通；在实验开始时，可在硫化氢储存罐3和甲烷储存罐2内预先储存一定量的硫化氢和甲烷气体，以供实现需要。
35.真空泵1、甲烷储存罐2、硫化氢储存罐3和中间容器6分别与四通5连通；所述真空
泵1、甲烷储存罐2、硫化氢储存罐3和中间容器6与四通5连接的管道上均设置有阀门，通过阀门的开关完成实验步骤。
36.岩心夹持器7上依次连接有气相色谱分析仪8和总硫在线分析仪9；所述气相色谱分析仪8和总硫在线分析仪9用于分析淘洗后的成分和淘洗时间；所述岩心夹持器7的输出端通过管道与气相色谱分析仪8连通，所述气相色谱分析仪8通过管道与总硫在线分析仪9连通，所述气相色谱分析仪8与总硫在线分析仪9连通的管道上设置有阀门。
37.岩心夹持器7设置在恒温箱4内；所述岩心夹持器7通过围压泵10调节岩心夹持器7夹持压力；通过恒温箱4调节岩心夹持器7内的温度和围压泵10调节岩心夹持器7的夹持压力，模拟地藏温度和压力。
38.在使用时，首先在硫化氢储存罐3和甲烷储存罐2内储存一定量的硫化氢和甲烷，然后通过真空泵1将中间容器6抽至真空状态，然后根据实验需求，按照甲烷和硫化氢的比例分别将甲烷储存罐2和硫化氢储存罐3中的甲烷和硫化氢注入到中间容器6内进行混合；同时将目标区域的岩样放入岩心夹持器7内，再根据目标区域的温度和压力来调节恒温箱4的温度、以及通过围压泵10调节岩心夹持器7内的压力，用于模拟地藏压力和温度；然后再将中间容器6中的硫化氢与甲烷的混合气体注入到岩心夹持器7内使岩样达到饱和状态；待岩样饱和后，再将中间容器6抽真空，将甲烷储存罐2中的甲烷注入岩心夹持器7内，所述甲烷会通过中间容器6进入到岩心夹持器7内对达到饱和状态的岩样中的硫化氢进行淘洗；淘洗后的混合气体通过气相色谱分析仪8和总硫在线分析仪9，通过气相色谱分析仪8和总硫在线分析仪9分析淘洗后的成分以及淘洗时间。
39.实施例二
40.实施例二是对实施例一的进一步说明，相同的部件这里不再赘述，请参阅图1，在实施例一的使用过程中，会有硫化氢气体排出，为了环保和安全，该装置还包括用于处理岩心夹持器7排出的甲烷和硫化氢混合气体的尾气处理系统；所述尾气处理系统与总硫在线分析仪9连通，对总硫在线分析仪9排出的混合气体进行处理。
41.尾气处理系统包括：混合容器11，所述混合容器11对岩心夹持器7输出的混合气体进行脱硫处理后形成甲烷和废液；岩心夹持器7输出的混合气体经过气相色谱分析仪8和总硫在线分析仪9后进入到混合容器11内，由混合容器11对混合气体进行脱硫处理，形成甲烷和废液；
42.气液分离器12，将甲烷和废液在气液分离器12中进行气液分离；废液通过气液分离器12的排污管排出至排污罐16，甲烷通过气液分离器12的排气口排出至甲烷储存罐2内进行循环使用；所述气液分离器12与混合容器11之间通过管道连通，气液分离器12与混合容器11之间的管道上设置有阀门；所述气液分离器12与甲烷储存罐2之间通过管道连通，气液分离器12与甲烷储存罐2之间的管道上设置有三个阀门。
43.其中，混合容器11外接有脱硫剂储存罐13，所述脱硫剂储存罐13通过脱硫剂注入泵14向混合容器11内注入脱硫剂；所述脱硫剂注入泵14的输出端设置有喷头，所述喷头设置在混合容器11内，通过喷头向混合容器11喷入脱硫剂。
44.气液分离器12与甲烷储存罐2之间设有第一硫化氢浓度检测元件18；甲烷储存罐2与第一硫化氢浓度检测元件18之间设有处理支路17；处理支路17上依次设置有改性活性炭吸附罐19和第二硫化氢浓度检测元件20；第一硫化氢浓度检测元件18设置在离所述气液分
离器12最近的阀门的输出端处，处理支路17两端分别与中间的阀门的输出端和输入端连通。
45.在使用时，第一硫化氢浓度检测元件18对处理后的甲烷进行检测，若硫化氢的含量为零则直接注入甲烷储存罐2内；若检测到含有微量的硫化氢，则再通过改性活性炭吸附罐19对甲烷中的硫化氢进一步的吸附，当第二硫化氢浓度检测元件20检测到硫化氢的含量为零则直接注入甲烷储存罐2内。
46.实施例三
47.实施例三是对实施例一的进一步说明，相同的部件这里不再赘述，请参阅图1，在实施例一中需要将甲烷和硫化氢进行混合，优选地，在中间容器6内设有用于将甲烷和硫化氢进行混合的搅拌装置，所述搅拌装置包括安装在中间容器6内的搅拌部分和搅拌电机，所述搅拌电机带动搅拌部分转动，实现搅拌功能。
48.以上所述实施例仅表达了本技术的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。