鉆進(jìn)過程中天然氣水合物形成的監(jiān)測方法及監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及的是鉆進(jìn)過程中天然氣水合物形成的監(jiān)測方法及監(jiān)測裝置，其中鉆進(jìn)過程中天然氣水合物形成的監(jiān)測方法為：一、確定所需監(jiān)測的目標(biāo)氣體；二、通過第一氣相色譜儀觀察氣相中目標(biāo)氣體的濃度變化，同時通過第二氣相色譜儀觀察水相中釋放的目標(biāo)氣體的濃度變化；三、當(dāng)?shù)谝粴庀嗌V儀檢測到的濃度變化超過允許的濃度變化區(qū)間時，計(jì)算機(jī)判定天然氣水合物生成并報警；第二氣相色譜儀繼續(xù)檢測，當(dāng)?shù)诙庀嗌V儀檢測到的濃度變化超過允許的濃度變化區(qū)間時，計(jì)算機(jī)計(jì)算天然氣水合物生成的位置；或第一氣相色譜儀處于允許的濃度變化區(qū)間內(nèi)，而第二氣相色譜儀檢測到的濃度變化超過允許的濃度變化區(qū)間時，計(jì)算機(jī)判定天然氣水合物生成。本發(fā)明克服了電阻法中抽樣液體的化學(xué)和物理污染問題，大大降低了能耗。
【專利說明】鉆進(jìn)過程中天然氣水合物形成的監(jiān)測方法及監(jiān)測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及深水油氣鉆探作業(yè)采油工程、采氣工程以及天然氣運(yùn)輸和處理等領(lǐng)域的天然氣水合物監(jiān)測和預(yù)防，具體涉及鉆進(jìn)過程中天然氣水合物形成的監(jiān)測方法及監(jiān)測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]天然氣水合物(Natural Gas Hydrate,簡稱Gas Hydrate)是分布于深海沉積物或陸域的永久凍土中，由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀的結(jié)晶物質(zhì)。因其外觀象冰一樣而且遇火即可燃燒，所以又被稱作“可燃冰”或者“固體瓦斯”和“氣冰”。天然氣水合物結(jié)構(gòu)特殊，水分子間形成籠狀結(jié)構(gòu)，籠狀結(jié)構(gòu)中的空穴有氣體分子填充?；\狀結(jié)構(gòu)由水分子間的氫鍵作用結(jié)合，而氣體分子與水分子之間由范德華力作用結(jié)合。從晶體化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)觀察，天然氣水合物是天然氣和水結(jié)合形成的籠形結(jié)構(gòu)物。其中，水分子依靠氫鍵形成主體結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的空穴內(nèi)充滿著天然氣小分子。通常將天然氣水合物中的水分子稱為主體分子，天然氣小分子稱為客體分子。若條件發(fā)生變化(如壓力降低或溫度升高)，天然氣水合物分解成氣相和液相。天然氣水合物結(jié)構(gòu)一般可分為如I型、II型，形成哪種結(jié)構(gòu)取決于溫度，壓力和碳?xì)浠衔锏臈l件。I型天然氣水合物為立方晶體結(jié)構(gòu)，水分子形成的網(wǎng)絡(luò)空穴中能容納CH4、C2H6、N2、C02、H2S、02等小氣體分子。II型天然氣水合物為菱型晶體結(jié)構(gòu)，其網(wǎng)絡(luò)空穴不僅可以容納CH4、C2H6、N2、C02、H2S、02等小氣體分子，還可以容納C3H8、iso-C4H10等體積稍大的烴類分子。水合物的形成是深水鉆探的潛在危險之一。
[0003]隨著深水油氣田開發(fā)的不斷深入，由于高壓低溫的環(huán)境條件，鉆遇天然氣水合物幾乎成了深水油氣鉆采過程中不可避免的問題。天然氣水合物的形成主要給深水鉆探帶來兩大問題:1)天然氣水合物可能在鉆具或裝置中造成堵塞，水合物堵塞管道會嚴(yán)重威脅設(shè)備和人身安全；2)天然氣水合物顆粒聚集成體積較大的水合物團(tuán)，在管道中的高速運(yùn)動，可能造成管道破裂。
[0004]抑制水合物形成方法的具體思路是改變天然氣水合物形成所需條件如溫度和壓力。抑制天然氣水合物形成的方法有:伴熱保溫、乙二醇脫水、降低操作壓力或化學(xué)方法如添加抑制劑。雖然這些措施可以抑制水合物的形成，但同時也大大增加了鉆探作業(yè)成本。盡管有上述抑制水合物形成的技術(shù)，但是在一定條件下水合物還是可能會形式，比如系統(tǒng)環(huán)境發(fā)生變化、抑制劑注入泵故障、所需添加的抑制劑不足等。
[0005]目前在實(shí)驗(yàn)室中用于探測水合物形成的方法主要有電阻法和超聲波法，其中電阻法使用的較多。電阻法對抽樣液體的化學(xué)和物理污染高度敏感，比如抽樣液體中存在“微泡沫”、抑制劑或其他化學(xué)添加劑可能導(dǎo)致錯誤結(jié)果，影響了它的可行性和可靠性，阻礙了現(xiàn)場應(yīng)用。海底沉積物中天然氣水合物發(fā)生的相變過程可以看作是孔隙度發(fā)生改變的過程，超聲波法主要用于描述多孔介質(zhì)中天然氣水合物沉積物情況。
[0006]在實(shí)際鉆探作業(yè)中，目前還沒有用于天然氣水合物形成的監(jiān)測和預(yù)警的方法或裝置，在鉆探作業(yè)開始時，即采取伴熱保溫或添加抑制劑的化學(xué)方法進(jìn)行抑制水合物的生成，但水合物的生成并不是伴隨著整個鉆進(jìn)過程，可能是鉆進(jìn)某一段地層時才產(chǎn)生的，沒鉆到該地層時不會產(chǎn)生，但鉆進(jìn)開始即采取伴熱保溫或添加抑制劑的化學(xué)方法進(jìn)行抑制水合物的生成，使抑制水合物生成措施伴隨鉆進(jìn)整個過程中，這樣，造成了極大的浪費(fèi)，因?yàn)樵诤芏嗖荒墚a(chǎn)生水合物的鉆進(jìn)過程中也進(jìn)行抑制水合物的生成，是不必要的，是浪費(fèi)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供鉆進(jìn)過程中天然氣水合物形成的監(jiān)測方法，這種鉆進(jìn)過程中天然氣水合物形成的監(jiān)測方法用于解決目前電阻法探測水合物形成時抽樣液體的化學(xué)和物理污染問題。本發(fā)明的另一個目的是提供這種鉆進(jìn)過程中天然氣水合物形成的監(jiān)測方法使用的監(jiān)測裝置。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:這種鉆進(jìn)過程中天然氣水合物形成的監(jiān)測方法為:
一、確定所需監(jiān)測的目標(biāo)氣體，目標(biāo)氣體至少選擇甲烷、乙烷、丙烷、丁烷，同時測量出各目標(biāo)氣體的基準(zhǔn)濃度，基準(zhǔn)濃度是初始未出現(xiàn)天然氣水合物時各目標(biāo)氣體的濃度；
二、通過第一氣相色譜儀觀察氣相中步驟一所選擇的目標(biāo)氣體的濃度變化，同時通過第二氣相色譜儀觀察水相中釋放的步驟一所選擇的目標(biāo)氣體的濃度變化；
三、當(dāng)?shù)谝粴庀嗌V儀檢測到的濃度變化超過允許的濃度變化區(qū)間時，計(jì)算機(jī)將自動判定井下有天然氣水合物生成，報警器發(fā)出警報，此時立即采取抑制天然氣水合物生成的措施，同時通過計(jì)算機(jī)記錄和保存結(jié)果；第二氣相色譜儀繼續(xù)檢測，當(dāng)?shù)诙庀嗌V儀檢測到的濃度變化超過允許的濃度變化區(qū)間時，此時計(jì)算機(jī)計(jì)算天然氣水合物生成的位置；
或第一氣相色譜儀處于允許的濃度變化區(qū)間內(nèi)，而第二氣相色譜儀檢測到的濃度變化超過允許的濃度變化區(qū)間時，計(jì)算機(jī)自動判定井下有天然氣水合物生成，報警器發(fā)出警報，此時立即采取抑制天然氣水合物生成的措施，同時通過計(jì)算機(jī)記錄和保存結(jié)果；
四、對于第一氣相色譜儀、第二氣相色譜儀均檢測到濃度變化超過允許值的情況，計(jì)算機(jī)計(jì)算天然氣水合物生成的位置時，采取
I =計(jì)算出天然氣水合物生成位置與井口之間的距離，式中丄為天然氣水合物生成位置與井口之間的距離，單位m ;&為氣體運(yùn)行的平均速度，單位m/s -,V1為液體運(yùn)行的平均速度，單位m/s ；Λ?為第二氣相色譜儀檢測到濃度變化超過允許的濃度變化時的時間值與第一氣相色譜儀檢測到濃度變化超過允許濃度變化時的時間值之差。
[0009]上述鉆進(jìn)過程中天然氣水合物形成的監(jiān)測方法使用的監(jiān)測裝置，它包括井口、油氣水分離裝置、第一氣相色譜儀、脫氣裝置、第二氣相色譜儀、計(jì)算機(jī)、報警器，井口通過管線與油氣水分離裝置連接，油氣水分離裝置連接第一氣相色譜儀，油氣水分離裝置還連接脫氣裝置，脫氣裝置連接第二氣相色譜儀，第一氣相色譜儀和第二氣相色譜儀分別連接到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)連接報警器，計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝有信號轉(zhuǎn)化和接收裝置，計(jì)算機(jī)內(nèi)還安裝有分析處理器。
[0010]本發(fā)明具有以下有益效果:
1、本發(fā)明提出通過探測氣體濃度變化確定水合物是否形成，克服了電阻法中抽樣液體的化學(xué)和物理污染問題。
[0011]2、本發(fā)明可以在天然氣水合物形成初期就被探測并向技術(shù)員發(fā)出預(yù)警，可以實(shí)現(xiàn)在預(yù)警后才開始伴熱保溫或調(diào)高伴熱溫度，這樣就減少了不必要的伴熱保溫的時間和伴熱系統(tǒng)的能量消耗，或可以在預(yù)警后開始向井筒內(nèi)泵入天然氣水合物抑制劑或增加抑制劑的添加量，從而減少了不必要的化學(xué)抑制劑的使用，實(shí)現(xiàn)天然氣水合物生成階段與采用措施抑制水合物生成階段是一一對應(yīng)的，因此可以降低鉆探作業(yè)成本，提高深水鉆探和生產(chǎn)過程中作業(yè)工人和設(shè)備的安全。
[0012]3、本發(fā)明在監(jiān)測出天然氣水合物形成時，還可以同時計(jì)算水合物生成的位置，這樣，可以采取伴熱保溫的抑制措施，并將伴熱管線直接鋪設(shè)到水合物生成的位置處，無需鋪設(shè)到整個井下，可以進(jìn)一步降低能耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明鉆進(jìn)過程中天然氣水合物形成的監(jiān)測方法的簡單原理圖；
圖2是本發(fā)明鉆進(jìn)過程中天然氣水合物形成的監(jiān)測裝置的示意圖。
[0014]圖中:1井口 ；2油氣水分離裝置；3儲油罐；4脫氣裝置；5儲水池；6第一氣相色譜儀；7第二氣相色譜儀；8有害氣體處理裝置；9計(jì)算機(jī)；10報警器。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0016]如圖1所示，這種鉆進(jìn)過程中天然氣水合物形成的監(jiān)測方法為:
一、確定所需監(jiān)測的目標(biāo)氣體，至少選擇甲烷、乙烷、丙烷、丁烷，同時測量出各目標(biāo)氣體的基準(zhǔn)濃度，基準(zhǔn)濃度是初始未出現(xiàn)水合物時各目標(biāo)氣體的濃度。
[0017]二、通過第一氣相色譜儀觀察氣相中步驟一所選擇的目標(biāo)氣體的濃度變化，同時通過第二氣相色譜儀觀察水相中釋放的步驟一所選擇的目標(biāo)氣體的濃度變化。
[0018]在進(jìn)行深水鉆探作業(yè)時，一般井筒環(huán)空中上返的混合流體包含油氣水三相，加上深水鉆探高壓低溫的環(huán)境，水合物極有可能會在鉆具和設(shè)備中形成。氣相包括組成水合物的烴類(甲烷、丙烷、丁烷等)、co2、N2等。監(jiān)測的目標(biāo)氣體來源一方面是來自獨(dú)立的氣相，另一方面是來自水相釋放的溶解氣(通過降壓和加熱的方式)。
[0019]鉆進(jìn)過程中，目標(biāo)氣體實(shí)時測量的濃度，并與“基準(zhǔn)濃度”比較。任何超出“基準(zhǔn)濃度”偏差范圍的濃度變化或濃度比值變化都表明水合物生成，例如，對于氣相混合物:
氣相中小分子氣體組分(如甲烷)的減少意味著I型水合物形成。
[0020]氣相中大分子氣體組分(如丁烷、丙烷)的減少意味著Π型水合物形成。
[0021]三、當(dāng)?shù)谝粴庀嗌V儀檢測到的濃度變化超過允許的濃度變化區(qū)間時，計(jì)算機(jī)上對測量信息進(jìn)行處理計(jì)算和分析對比，將最新目標(biāo)氣體的濃度值或目標(biāo)氣體之間的濃度比值與基準(zhǔn)值對比，因前后對比偏差超過容許的偏差區(qū)間，則計(jì)算機(jī)將自動判定井下有天然氣水合物生成，報警器發(fā)出警報，此時立即采取抑制水合物生成的措施，同時通過計(jì)算機(jī)記錄和保存結(jié)果，方便技術(shù)員查看檢查；第二氣相色譜儀繼續(xù)檢測，當(dāng)?shù)诙庀嗌V儀檢測到的濃度變化超過允許的濃度變化區(qū)間時，此時計(jì)算機(jī)計(jì)算水合物生成的位置，此為第一種情況；
或第一氣相色譜儀處于允許的濃度變化區(qū)間內(nèi)，而第二氣相色譜儀檢測到的濃度變化超過允許的濃度變化區(qū)間時，計(jì)算機(jī)自動判定井下有天然氣水和物生成，報警器發(fā)出警報，此時立即采取抑制水合物生成的措施，同時通過計(jì)算機(jī)記錄和保存結(jié)果，此為第二種情況。
[0022]在監(jiān)測過程中可能出現(xiàn)第一種情況，也可能出現(xiàn)第二種情況。第一種情況為:當(dāng)混合流體中存在大量的組成天然氣水合物的氣體(如ch4、C2H6, C3H8, NH3等)和水時，并在一定溫度和壓力條件下天然氣水合物會大量形成，氣相中這些組成水合物的氣體濃度變化明顯，可以直接分析氣相中的氣體濃度變化來預(yù)測水合物是否形成；第二種情況為:當(dāng)井筒內(nèi)天然氣水合物少量形成時(如溫度和壓力不達(dá)到理想條件，混合物中水相比重較小)，通過測量水相中釋放的溶解氣體預(yù)測水合物是否形成。
[0023]在一定溫度條件下，不同密度的烴類混合物中天然氣水合物的形成壓力不同。含有5%乙烷和2%丙烷的天然氣形成水合物的平衡壓力可以比甲烷降低約1.15MPa。由于烴類混合物都有丙烷和丁烷，因此其形成水合物相對比甲烷容易得多。另外其他氣體的存在，如硫化氫(H2S)也有利于水合物的形成。因此鉆探過程中，井筒中形成的水合物一般是I型天然氣水合物。丨水合物優(yōu)先圈閉較大分子氣體如丙烷、異丁烷及其同系物等，結(jié)果導(dǎo)致氣相中這些的氣體濃度減小。另一方面，水合物的分解(由于系統(tǒng)溫度的增加和/或壓力的減小)結(jié)果導(dǎo)致在水相中這些較大分子的氣體濃度暫時增加。利用這個原理，我們可以通過測量氣相(水相釋放的氣體)中氣體濃度變化或小分子氣體與形成水合物的大分子氣體的濃度比值變化，來判斷水合物是否生成。這種方法可以用于監(jiān)測水合物生成，并對水合物可能造成的危害做出早期預(yù)警。
[0024]四、對于第一氣相色譜儀、第二氣相色譜儀均檢測到濃度變化超過允許值的情況，
計(jì)算機(jī)計(jì)算水合物生成的位置時，采取^ = ?'-ν^χΔ?計(jì)算出水合物生成位置與井口之間的距離，式中，L為水合物生成位置與井口之間的距離，單位m ;%為氣體運(yùn)行的平均速度，單位m/s -,V1為液體運(yùn)行的平均速度，單位m/s 力第二氣相色譜儀檢測到濃度變化超過允許的濃度變化時的時間值與第一氣相色譜儀檢測到濃度變化超過允許濃度變化時的時間值之差。
[0025]如圖2所示，上述鉆進(jìn)過程中天然氣水合物形成的監(jiān)測方法使用的監(jiān)測裝置包括井口 1、油氣水分離裝置2、第一氣相色譜儀6、脫氣裝置4、第二氣相色譜儀7、計(jì)算機(jī)9、報警器10，井口 I通過管線與油氣水分離裝置2連接，油氣水分離裝置2連接第一氣相色譜儀6，油氣水分離裝置2還連接脫氣裝置4，脫氣裝置4連接第二氣相色譜儀7，第一氣相色譜儀6和第二氣相色譜儀7分別連接到計(jì)算機(jī)9，計(jì)算機(jī)9連接報警器10，計(jì)算機(jī)9內(nèi)安裝有信號轉(zhuǎn)化和接收裝置，計(jì)算機(jī)9內(nèi)還安裝有分析處理器。
[0026]氣相色譜分析儀是一種對混合氣體中各組成分進(jìn)行分析檢測的儀器，除用于定量和定性分析外，還能測定樣品在固定相上的分配系數(shù)、活度系數(shù)、分子量和比表面積等物理化學(xué)常數(shù)。利用氣相色譜分析儀可以區(qū)分氣相混合物中的各種氣體組分，確定和記錄氣相不同組分的濃度信息。
[0027]實(shí)施例1:
上述監(jiān)測裝置對鉆進(jìn)過程中天然氣水合物形成的監(jiān)測實(shí)施例1如下: 在鉆井作業(yè)過程中，井筒內(nèi)流體是油氣水三相混合流體且處于高壓環(huán)境下，當(dāng)混合流體中存在大量的組成天然氣水合物的氣體(如ch4、c2h6、c3h8、nh3等)和水時，并在一定溫度和壓力條件下天然氣水合物會大量形成，氣相中這些組成水合物的氣體濃度變化明顯，可以直接分析氣相中的氣體濃度變化來預(yù)測水合物是否形成，油氣水分離裝置2對從井口 I返出的油氣水三相混合流體進(jìn)行初步的分離，初步分離成單相油流、單相氣流和單相水流，分離出來的油進(jìn)入儲油罐3，然后在采樣點(diǎn)采集氣體樣品，由于混合氣相中可能含有有害氣體(如H2S等)，最好經(jīng)過有害氣體處理裝置8，多余的氣體經(jīng)過無害處理后直接排放到大氣中。利用第一氣相色譜儀6對氣體樣品進(jìn)行分析，第一氣相色譜儀6將測量到的氣體信息傳給計(jì)算機(jī)9。計(jì)算機(jī)9帶有氣相色譜儀信號轉(zhuǎn)化和接收裝置，計(jì)算機(jī)9記錄、分析氣體信息，進(jìn)行必要的計(jì)算(如濃度比值計(jì)算)，并將當(dāng)前測量結(jié)果與預(yù)設(shè)的“基準(zhǔn)濃度”進(jìn)行比較分析，若比較結(jié)果出現(xiàn)變化且超過容許值，表明井筒內(nèi)有水合物開始形成，則計(jì)算機(jī)9控制報警器10發(fā)出警報。提醒技術(shù)員采取措施抑制或消除水合物。
[0028]第二氣相色譜儀7繼續(xù)檢測，當(dāng)?shù)诙庀嗌V儀7檢測到的濃度變化超過允許的濃度變化區(qū)間時，此時計(jì)算機(jī)10計(jì)算水合物生成的位置。
[0029]氣體和液體在井筒環(huán)空中運(yùn)動速度不同，這取決于它們的密度、粘度、井身結(jié)構(gòu)、鉆具組合等，因此它們到達(dá)采樣點(diǎn)的時間也不一樣。當(dāng)水合物開始形成，根據(jù)氣/液相速度和時間差可用來估算水合物生成位置。
[0030]在鉆井作業(yè)中，假設(shè)井筒內(nèi)混合流體中存在大量的組成天然氣水合物的氣體和水，假設(shè)氣相平均速度是15m/s，液相平均速度是2m/s。對氣相和從水相中釋放的氣體進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測分析，由于氣體速度快，首先在氣相的目標(biāo)氣體中探測到水合物形成的跡象。由于水相速度慢，經(jīng)過一定的時間，在水相中釋放的氣體探測到水合物形成的跡象。假設(shè)兩種探測結(jié)果的時間相差5分鐘，可以估算水合物生成位置:
(15 - 2) X (60 X 5) = 3900m
天然氣水合物形成位置大概在井下距離采樣點(diǎn)3900m處。
[0031]實(shí)施例2:
上述監(jiān)測裝置對鉆進(jìn)過程中天然氣水合物形成的監(jiān)測實(shí)施例2如下:
當(dāng)井筒內(nèi)天然氣水合物少量形成時(如溫度和壓力不達(dá)到理想條件，混合物中水相比重較小)，第一氣相色譜儀6處于允許的濃度變化區(qū)間內(nèi)，無法測量氣相中氣體組成變化，而可通過第二氣相色譜儀7測量水相中釋放的溶解氣體。經(jīng)過的油氣水分離裝置2初步分離出的單相水流里面還含有大量的溶解氣，所以再利用脫氣裝置4對水相進(jìn)行脫氣處理，脫氣后的水通過輸液管線流入到儲水池5中，釋放的溶解氣通過輸氣管線流向有害氣體處理裝置8，并在輸氣管線合適的采樣點(diǎn)采集氣體樣品。利用第二氣相色譜儀7對氣體樣品進(jìn)行分析，第二氣相色譜儀7將測量到的氣體信息傳給計(jì)算機(jī)9。計(jì)算機(jī)9帶有氣相色譜儀信號轉(zhuǎn)化和接收裝置，計(jì)算機(jī)9記錄、分析氣體信息，進(jìn)行必要的計(jì)算(如濃度比值計(jì)算)，并將當(dāng)前測量結(jié)果與預(yù)設(shè)的“基準(zhǔn)濃度”進(jìn)行比較分析，若比較結(jié)果出現(xiàn)變化且超過容許值，表明井筒內(nèi)有水合物開始形成，則計(jì)算機(jī)控制報警器10發(fā)出警報。提醒技術(shù)員采取措施抑制或消除水合物。
【權(quán)利要求】
1.一種鉆進(jìn)過程中天然氣水合物形成的監(jiān)測方法，其特征在于:這種鉆進(jìn)過程中天然氣水合物形成的監(jiān)測方法為: 一、確定所需監(jiān)測的目標(biāo)氣體，目標(biāo)氣體至少選擇甲烷、乙烷、丙烷、丁烷，同時測量出各目標(biāo)氣體的基準(zhǔn)濃度，基準(zhǔn)濃度是初始未出現(xiàn)天然氣水合物時各目標(biāo)氣體的濃度； 二、通過第一氣相色譜儀觀察氣相中步驟一所選擇的目標(biāo)氣體的濃度變化，同時通過第二氣相色譜儀觀察水相中釋放的步驟一所選擇的目標(biāo)氣體的濃度變化； 三、當(dāng)?shù)谝粴庀嗌V儀檢測到的濃度變化超過允許的濃度變化區(qū)間時，計(jì)算機(jī)將自動判定井下有天然氣水合物生成，報警器發(fā)出警報，此時立即采取抑制天然氣水合物生成的措施，同時通過計(jì)算機(jī)記錄和保存結(jié)果；第二氣相色譜儀繼續(xù)檢測，當(dāng)?shù)诙庀嗌V儀檢測到的濃度變化超過允許的濃度變化區(qū)間時，此時計(jì)算機(jī)計(jì)算天然氣水合物生成的位置； 或第一氣相色譜儀處于允許的濃度變化區(qū)間內(nèi)，而第二氣相色譜儀檢測到的濃度變化超過允許的濃度變化區(qū)間時，計(jì)算機(jī)自動判定井下有天然氣水合物生成，報警器發(fā)出警報，此時立即采取抑制天然氣水合物生成的措施，同時通過計(jì)算機(jī)記錄和保存結(jié)果； 四、對于第一氣相色譜儀、第二氣相色譜儀均檢測到濃度變化超過允許值的情況，計(jì)算機(jī)計(jì)算天然氣水合物生成的位置時，采取￡ = h 一 vUΧΔ?計(jì)算出天然氣水合物生成位置與井口之間的距離，式中，L為天然氣水合物生成位置與井口之間的距離，單位m ;&為氣體運(yùn)行的平均速度，單位m/s -,V1為液體運(yùn)行的平均速度，單位m/s ^力第二氣相色譜儀檢測到濃度變化超過允許的濃度變化時的時間值與第一氣相色譜儀檢測到濃度變化超過允許濃度變化時的時間值之差。
2.—種權(quán)利要求1所述的鉆進(jìn)過程中天然氣水合物形成的監(jiān)測方法使用的監(jiān)測裝置，其特征在于:它包括井口(I)、油氣水分離裝置(2)、第一氣相色譜儀(6)、脫氣裝置(4)、第二氣相色譜儀(7)、計(jì)算機(jī)(9)、報警器(10)，井口(I)通過管線與油氣水分離裝置(2)連接，油氣水分離裝置(2 )連接第一氣相色譜儀(6 )，油氣水分離裝置(2 )還連接脫氣裝置(4 )，脫氣裝置(4)連接第二氣相色譜儀(7)，第一氣相色譜儀(6)和第二氣相色譜儀(7)分別連接到計(jì)算機(jī)(9 )，計(jì)算機(jī)(9 )連接報警器(10 )，計(jì)算機(jī)(9 )內(nèi)安裝有信號轉(zhuǎn)化和接收裝置，計(jì)算機(jī)(9)內(nèi)還安裝有分析處理器。
【文檔編號】G01N35/00GK104133021SQ201410402570
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月16日
【發(fā)明者】閆鐵, 陳勛, 孫士慧, 李井輝, 畢雪亮, 陳燁 申請人:東北石油大學(xué)