[发明专利]一种油井硫化氢自动检测和智能加药处理的装置

说明书

本发明公开了一种油井硫化氢自动检测和智能加药处理的装置，该装置由检测单元、加药单元和PLC控制器组成，检测单元和加药单元分别安装在油井套管两端的套管闸阀上，PLC控制器通过有线或无线的方式分别与检测单元和加药单元相连接。本发明采用旋流和搅拌加热两级气液分离的工艺，能有效地将液体中溶解的硫化氢气体分离出来，从而大幅度地提高了硫化氢气体检测的准确性，硫化氢的检测误差降低了20～35％；实现了脱硫剂投加量的自动和准确地调整，处理后油井硫化氢气体含量达到0.5mg/m³以下，完全满足油井硫化氢安全生产浓度要求，处理效果良好。因此，本发明可广泛地应用于油井硫化氢处理中。

技术领域

本发明涉及一种原油开采过程中油井硫化氢的检测和加药处理装置，特别涉及一种油井硫化氢自动检测和智能加药处理的装置。

背景技术

胜利、辽河、中原、新疆等油田稠油资源丰富，主要以蒸汽吞吐或蒸汽驱的形式进行开采，在开发过程中，原油中含硫化合物的水热裂解，生成了大量硫化氢。目前各油田对油井硫化氢的处理以联合站末端处理为主，无法保障采油和集输沿程人员生命安全，迫切需要在井口进行硫化氢的处理，实现源头治理。

近期，各油田开展了油井硫化氢的井口处理，对于正常生产井的硫化氢，以套管投加脱硫剂处理为主。硫化氢测定的准确度和脱硫剂的投加方式是影响油井硫化氢处理效益的关键。

目前油井硫化氢的测试主要有比色管法、色谱法和传感器法。比色管法是在油井井口的输油管线上直接放空取样，采用比色管进行测试，依据比色管显色的长度确定气相中硫化氢含量。色谱法是将取出的气体冲入取样袋，回实验室后利用气相色谱对气体中硫化氢进行检测，根据色谱分离的峰面积计算得硫化氢含量。传感器法是利用硫化氢探头，依据电化学的原理检测气相中硫化氢含量。以上三种方法都存在两个方面的问题：(1)存在一定的安全隐患。三种方法都需要进行人工放气，由于油井采出液为含油气水的带压(0.5～1.5MPa)多相体系，在直接放空时，会出现气液交替的不连续状态，即出现一股气和一股液的情况，由于硫化氢为毒性气体，因此在取样过程中存在一定的安全隐患；(2)测定的结果偏小20～40％。目前的三种测试方法，仅是对其中气相中的硫化氢含量进行的测定，由于硫化氢在液相中具有较高的溶解度，常压下1L水中硫化氢的溶解度可达2.6L，因此单纯依靠气相硫化氢含量进行加药量的设计，会造成加药量的不足(偏少20～40％)，最终导致硫化氢脱除率偏低，治理效果差。

按照加药周期的不同，目前脱硫剂的投加主要有间歇投加和连续投加两种方式。两种投加方式都存在一定的问题：(1)间歇投加。首先要放空套管气，然后采用人工或机械加药。该方式存在的主要问题是，含硫化氢套管气的放空对周围环境和人员存在严重的危害和安全隐患。(2)连续投加。通过加药计量泵连续投加，该方式虽较安全，但加药量的设定是根据人工检测硫化氢的含量，由于油井硫化氢含量波动范围大，而人工检测频率低，常导致加药量调节不及时，硫化氢处理不达标。如胜利油田某井的硫化氢含量在2天内的波动量从3000mg/m³到6000mg/m³，对应的加药量应该从31kg/d到62kg/d，而由于人工检测频率为1次/周，因此无法保证处理效果。为确保处理效果，需按照最大硫化氢含量设计加药量，导致处理成本偏高。

发明内容

本发明针对现有技术的不足而提供了一种油井硫化氢自动检测和智能加药处理的装置。该装置是在油井井口的集油管线上，设置一套硫化氢的多级分离、自动检测和反馈系统，根据硫化氢含量的检测结果，反馈调节计量泵的加药量，不仅实现了硫化氢的自动准确检测，而且实现了加药量的及时调节，解决现有硫化氢检测不安全、检测的准确性差以及处理效果差的问题。

本发明公开了一种油井硫化氢自动检测和智能加药处理的装置，其特征在于，该装置由检测单元1、加药单元2和PLC控制器3组成。