[发明专利]一种对含有H2S/CO2气田井筒流体成份监测系统及其分析方法

说明书

技术领域

本发明属于油气油井开发领域中一种气田井筒流体成份取样监测系统，尤其涉及一种针对高含H₂S/CO₂气田环境特点设计的气田井筒流体成份取样监测系统及其取样，分析方法。

背景技术

随着我国国民经济的持续发展，国家对能源的需求也不断增加。尽快提高绿色能源天然气在能源结构中的比重，加大开采力度，优化中国的能源结构是我国油气资源发展战略的核心，对于有效解决能源供应安全和生态环境保护，实现经济和社会的可持续发展具有十分重要意义。

目前在国内外对于常规天然气的开采，其开采理论系统、技术相对成熟、工艺配套完善。基本适应了相关气田开发的需要。随着我国海相天然气勘探、开发进程的深入，海相天然气的开发已经进入了大规模生产阶段，由于海相天然气具有埋藏深且高含H₂S/CO₂的特点，其开发过程将要面临许多国际技术难题。目前国内外在海相酸性气藏开采方面缺乏系统成功经验。在开采过程中，流体沿井筒上升过程中，随着温度、压力的降低气体中的组分是否会发生变化；特别是能否形成流沉积；是否会产生水合物、不同产量下流体在井筒内的压降变化规律还没掌握，上述问题给气田开采及输送工艺设计带来极大技术难题。如何通过对高含硫酸性流体在井筒的流动规律研究来预测井筒内的压力、温度、摩阻压降及其变化规律，对于确保油藏开发动态调整及采气工艺设计都具有十分重要的意义。而高含H₂S/CO₂气田流体成份监测系统可以为准确分析气体沿弯曲井眼、伴随热交换及变组分多相流动规律提供依据。目前，国内外没有这种系统分析井筒内流体成分变化的手段和方法。

现有技术中，高含H₂S/CO₂气田在开采过程中存在以下问题：

1.在开采过程中由于H₂S的存在，可能会在井筒中形成硫沉积，在生产中一旦形成硫沉积，会带来堵塞流动通道或井筒材料腐蚀的严重危害，甚至会使生产井报废，目前，在开采过程中，无法判断是否会在井筒中形成硫沉积。

2难于判断流沉积的位置。

3.气体在井筒内沿程组分变化规律难以预测

4.高含H₂S/CO₂气田井筒多相流动规律不明。

发明内容

本发明为了解决上述存在的技术问题，研发了一种对高含H₂S/CO₂气田井筒流体成份取样监测系统及其取样，分析方法。本发明为解决高含H₂S/CO₂气田在开采过程中存在的上述问题，发明了高含H₂S/CO₂气田井筒流体成分监测系统及其取样分析方法，解决了高含H₂S/CO₂气田因无法测量而得不到流压及井筒流沉积预测的难题，为气井产能设计和生产参数优选及工艺措施制定提供理论依据。

本发明为了实现上述目的，所采用的技术方案如下，

一种对高含H₂S/CO₂气田井筒流体成份取样监测系统，所述系统包括井口取样装置，

所述井口取样装置包括取样阀、取样瓶和减压阀，所述取样瓶两端螺纹连接有所述取样阀，且所述取样阀的外连接为外螺纹卡套式连接；所述减压阀用于对取样瓶中高压气体进行减压并进样；所述减压阀包括外输进样端口，所述外输进样端口与外检测器连接；所述外输进样端口为卡套式连接端口，消除管路死角；

所述减压阀包括有安全阀结构，所述安全阀结构包括安全阀，气体回路和酸性气体中和池；当调节压力超过允许值(4MPa)或所述减压阀出故障时，所述安全阀开启，并将气体通过安全的气体回路排入到所述酸性气体中和池内。

所述减压阀还包括有旋转手柄，压缩弹簧、垫块、膜片、顶杆和活门；所述压缩弹簧一端与旋转手柄连接，另一端抵住所述垫块，所述垫块通过所述膜片，顶杆与活门连接；通过摇动旋转手柄，压迫弹簧并将力传导给所述顶杆，带开活门；所述活门的另一侧还安装有回位弹簧；

在所述减压阀上还设置有读取压力数据的高压表和低压表。

所述取样装置中各个部件，包括减压阀的材质采用抗硫的不锈钢材料，且取样瓶的压力上限为35MPA；且所述取样阀和减压阀的阀门通径范围4～5mm。