[发明专利]一种快速色谱仪气体综合脱湿方法

说明书

技术领域

本发明涉及气体脱湿技术领域，具体涉及一种快速色谱仪气体综合脱湿方法。

背景技术

目前，国内在钻井中对油气的检测主要依靠气测录井技术。气测录井技术的两大核心技术是钻井液泥浆取气以及FID快速色谱仪。FID快速色谱仪中需要干燥的气体包括三种：分别为空气、氢气以及样品气(钻井液脱出气)。传统的气体干燥方法是用变色硅胶或无水氯化钙干燥管对气体进行吸附脱水，由于传统干燥方法存在定期更换干燥剂、不连续、分析结果有偏差以及准确性和重复性差等问题，不利于油气的检测。

发明内容

本发明针对上述技术问题，而研究设计了一种快速色谱仪气体综合脱湿方法。

本发明的具体技术方案如下：一种快速色谱仪气体综合脱湿方法，步骤如下：

(1)空气产品气的干燥：

将常温条件下压力为0.4～0.8MPa的压缩空气，送入空气脱湿膜分离器进行脱湿干燥，获得压力保持不降、常压露点为-35℃～-40℃的干燥空气，根据获得的干燥空气气量以及作为吹扫气气量的要求，将获得的干燥空气通过气体分配器分成气量不等的四股气体，其中一股气体作为干燥空气产品气，经减压阀减压后送入色谱仪；另外三股气体作为吹扫气分别被引向空气脱湿膜分离器、氢气脱湿膜分离器以及样品气脱湿膜分离器，分别命名为吹扫气A、吹扫气B和吹扫气C；

将吹扫气A经减压阀减压至0～10KPa后进入空气脱湿膜分离器的渗透侧入口，作为吹扫气进行反吹，吹扫气与透过脱湿膜的干燥空气产品气的水蒸汽一起从空气脱湿膜分离器渗透侧的出口输出，根据温度不同以及吹扫气气量不同，输出的气体含水量为1％～5％；

(2)氢气产品气的干燥：

将常温下压力为0.1～0.3MPa的氢气送入氢气脱湿膜分离器，同时将吹扫气B经减压阀减压至0～10KPa后进入氢气脱湿膜分离器的渗透侧入口，作为吹扫气进行反吹，吹扫气与透过脱湿膜的水蒸气一起从氢气脱湿膜渗透侧的出口输出；根据温度不同以及吹扫气气量不同，输出气体含水量为1％～5％；

脱湿膜分离器输出压力保持不降、常压露点为-10℃～-20℃的干燥氢气产品气，得到的干燥氢气经减压阀后送入色谱仪；

(3)样品气产品气的干燥：

将从泥浆脱气器中压缩后得到的温度为30～60℃、压力为0.04～0.3MPa压缩样品气送入样品气脱湿膜分离器，同时将吹扫气C经减压阀减压至0～10KPa后进入样品气脱湿膜分离器的渗透侧入口，作为吹扫气进行反吹，吹扫气与透过脱湿膜的水蒸气一起从样品气脱湿膜渗透侧的出口送出脱湿膜分离器继而送出色谱仪；根据温度不同以及吹扫气气量不同，输出气体含水量为1％～5％；

脱湿膜分离器输出压力保持不降、常压露点为-10℃～-20℃的干燥样品气，干燥样品气经减压阀后送入色谱仪。

进一步地，步骤(1)中所述的根据获得的干燥空气气量以及作为吹扫气气量的要求，将获得的干燥空气通过气体分配器分成气量不等的四股气体，所述的根据获得的干燥空气气量的要求，吹扫气气量为获得的干燥空气的10％～50％。

进一步地，步骤(1)中所述的根据获得的干燥空气气量以及作为吹扫气气量的要求，将获得的干燥空气通过气体分配器分成气量不等的四股气体，所述的根据作为吹扫气量的要求，吹扫气气量为被干燥产品气气量的10％～60％。

本发明的工作原理是：

脱湿膜分离器的工作状态是带压的含水气体进入脱湿膜分离器后，绝大部分水蒸气透过膜进入到脱湿膜分离器的渗透侧，此时水蒸气为常压，在渗透侧水蒸气被吹扫气带走并送出。脱湿后的其他气体保持压力不降低，从脱湿膜分离器的出来成为干燥气体产品。

本发明将FID快速色谱仪中空气、氢气以及样品气(钻井液脱出气)三种需要干燥的气体进行干燥，首先是空气干燥，将常温条件的压缩空气送入脱湿膜分离器进行脱湿干燥，干燥后的空气通过气体分配器分成不同气量的四股气体，其中一股气体作为干燥空气产品送入色谱仪，另外三股气体分别作为空气脱湿膜分离器、氢气脱湿膜分离器以及样品气脱湿膜分离器的吹扫气，在空气、氢气及样品气三种产品气的干燥中，作为吹扫气的三股干燥空气分别进入空气脱湿膜分离器、氢气脱湿膜分离器以及样品气脱湿膜分离器的渗透侧入口进行反吹，吹扫气与透过膜的水蒸气一起输出放空，从而实现三种产品气体的综合脱湿。