注空氣開發(fā)注入井氣體組分檢測儀及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及采油技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種注空氣開發(fā)注入井氣體組分檢測儀及檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]注空氣開發(fā)是利用注入井把空氣注入油層，利用氣驅(qū)效應(yīng)、氧化生熱效應(yīng)采油的一種措施，包括稀油高壓注空氣開發(fā)、空氣泡沫驅(qū)開發(fā)，以及稠油火燒油層開發(fā)。注氣井爆炸或者著火是油田注空氣開發(fā)的危險因素之一，在注氣井中存在著足夠的氧氣，當(dāng)遇到壓縮機(jī)故障停止或者重啟、管柱漏氣等條件下由于壓力不穩(wěn)造成油氣藏中油氣回流到井筒，回流的油氣和注入空氣混合達(dá)到或超過油氣爆炸下限時，遇到點火源就很容易發(fā)生爆炸，這就是注氣井發(fā)生爆炸或者著火的主要原因。
[0003]目前，油田注空氣開發(fā)注氣井氣體組分檢測，由于壓力高一直沒有有效監(jiān)控手段，只是靠控制井筒壓力，防止注氣井壓力過低造成油氣回流。由于在注空氣開發(fā)過程中不可避免的會出現(xiàn)長時間停注，期間不能有效控制壓力時，就有較高的爆炸風(fēng)險。
[0004]油田現(xiàn)在采用的氣體組分檢測方式通常有三種:便攜式手持儀器、氣相色譜儀和在線連續(xù)檢測裝置。其中便攜式手持儀器使用電化學(xué)傳感器，精度低但穩(wěn)定性好，受使用人員的水平影響小，且價格低、使用方便、靈活、速度快，得到廣泛使用。在線連續(xù)檢測裝置也使用電化學(xué)傳感器，其優(yōu)點是可以連續(xù)檢測數(shù)據(jù)，缺點是投資高、系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)要求高。氣相色譜儀的優(yōu)點是精度高，缺點是造價高、對使用人員的專業(yè)技術(shù)水平要求高。
[0005]但是，上述三種儀器都是在常壓下工作，因此在高壓注氣井上使用上述三種儀器時，取樣困難，人員安全風(fēng)險高，并且取樣容易造成大氣中空氣污染而導(dǎo)致組分檢測結(jié)果誤差較大。
[0006]針對上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種注空氣開發(fā)注入井氣體組分檢測儀及檢測方法，以至少解決現(xiàn)有的注入井氣體組分檢測過程中，取樣困難，安全風(fēng)險高，檢測結(jié)果誤差較大的問題。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種注空氣開發(fā)注入井氣體組分檢測儀，包括一外殼，所述外殼內(nèi)設(shè)置有取樣分離線路、組分檢測線路和通信單元，所述外殼上設(shè)置進(jìn)口、第一出口和第二出口，所述進(jìn)口連接在注入井井口與空氣壓縮機(jī)之間的地面管線上，或者連接在所述注入井井口的套管閥上;所述取樣分離線路包括:通過高壓管線依次串聯(lián)的第一減壓閥、第一電磁閥、取樣緩沖罐、第二電磁閥和第一單向閥，其中，所述第一減壓閥連接至所述進(jìn)口，所述第一單向閥連接至所述第一出口；所述組分檢測線路包括:通過高壓管線依次串聯(lián)的第三電磁閥、第二減壓閥、干燥清潔裝置、氣體組分檢測探頭和第二單向閥，其中，所述第三電磁閥連接至所述取樣緩沖罐，所述第二單向閥連接至所述第二出口；所述通信單元，連接至所述第一電磁閥、所述第二電磁閥、所述第三電磁閥和所述氣體組分檢測探頭，用于接收來自終端的控制指令以及向所述終端傳輸檢測結(jié)果，其中，所述控制指令用于控制各電磁閥的打開或關(guān)閉。
[0009]在一個實施例中，所述第二電磁閥和所述第一單向閥形成排空管路，用于排空所述取樣緩沖罐中的殘余流體。
[0010]在一個實施例中，所述氣體組分檢測探頭包括以下至少之一:氧氣組分檢測探頭和烴類氣體組分檢測探頭。
[0011]在一個實施例中，所述外殼為金屬柜。
[0012]在一個實施例中，所述終端包括:顯示單元，用于顯示所述檢測結(jié)果;報警單元，用于在氣體檢測值達(dá)到預(yù)設(shè)閾值的情況下，進(jìn)行報警。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種注空氣開發(fā)注入井氣體組分檢測方法，基于上述任一種的注空氣開發(fā)注入井氣體組分檢測儀實現(xiàn)，所述方法包括:調(diào)整第一減壓閥的出口壓力至所述取樣緩沖罐的耐壓范圍；調(diào)整第二減壓閥的出口壓力至氣體組分檢測探頭所需的壓力；利用第二電磁閥和第一單向閥排空取樣分離線路中的殘余流體;利用第一電磁閥、第二電磁閥和第三電磁閥，使得取樣緩沖罐進(jìn)行取樣分離，得到待檢測氣體;利用干燥清潔裝置對進(jìn)入組分檢測線路的所述待檢測氣體進(jìn)行干燥清潔;利用所述氣體組分檢測探頭檢測干燥清潔后的氣體的組分，得到檢測結(jié)果;通信單元將所述檢測結(jié)果傳輸給終端。
[0014]在一個實施例中，在通信單元將所述檢測結(jié)果傳輸給終端之后，所述方法還包括:所述終端實時顯示所述檢測結(jié)果，并在氣體檢測值達(dá)到預(yù)設(shè)閾值的情況下進(jìn)行報警。
[0015]在一個實施例中，在通信單元將所述檢測結(jié)果傳輸給終端之前，所述方法還包括:對當(dāng)前取樣的氣體，執(zhí)行至少兩次氣體組分檢測，所述通信單元比較各次的檢測結(jié)果，如果誤差小于預(yù)設(shè)值，則將所述檢測結(jié)果傳輸給所述終端。
[0016]通過本發(fā)明的注空氣開發(fā)注入井氣體組分檢測儀及檢測方法，從油管直接取樣檢測，保證了檢測及時性和準(zhǔn)確性;通過減壓閥實現(xiàn)高壓自動取樣和低壓檢測，降低了人工高壓取樣的安全風(fēng)險;單向閥保證外界空氣無法倒流進(jìn)取樣緩沖罐和氣體組分檢測探頭，氣體通過干燥清潔裝置干燥凈化，減少了氣樣對氣體組分檢測探頭的污染，保證了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性;所有組件整體置于一外殼內(nèi)，防止自然原因和認(rèn)為損壞。
【附圖說明】
[0017]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中:
[0018]圖1是本發(fā)明實施例的注空氣開發(fā)注入井氣體組分檢測儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明實施例的注空氣開發(fā)注入井氣體組分檢測方法的流程圖；
[0020]圖3是本發(fā)明實施例的注空氣開發(fā)注入井氣體組分檢測方法的具體流程示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0022]本發(fā)明實施例提供了一種注空氣開發(fā)注入井氣體組分檢測儀，圖1是本發(fā)明實施例的注空氣開發(fā)注入井氣體組分檢測儀的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，注空氣開發(fā)注入井氣體組分檢測儀包括一外殼100，外殼100內(nèi)設(shè)置有取樣分離線路200、組分檢測線路300和通信單元400。
[0023]外殼100上設(shè)置進(jìn)口 101、第一出口 102和第二出口 103，進(jìn)口 101連接在注入井井口500與空氣壓縮機(jī)600之間的地面管線上，或者連接在注入井井口 500的套管閥上。外殼100可以為金屬柜。
[0024]取樣分離線路200包括:通過高壓管線依次串聯(lián)的第一減壓閥201、第一電磁閥202、取樣緩沖罐203、第二電磁閥204和第一單向閥205，其中，第一減壓閥201連接至進(jìn)口101，第一單向閥205連接至第一出口 102。取樣分離線路200可以通過電磁閥的相互動作實現(xiàn)自動取樣分離氣體的目的。取樣緩沖罐203可以理解為高壓容器，注入井的氣體進(jìn)入取樣緩沖罐203后，關(guān)閉注入井和取樣緩沖罐203之間的開關(guān)，取樣緩沖罐