注空气开发注入井气体组分检测仪及检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及采油技术领域，尤其涉及一种注空气开发注入井气体组分检测仪及检测方法。
【背景技术】
[0002]注空气开发是利用注入井把空气注入油层，利用气驱效应、氧化生热效应采油的一种措施，包括稀油高压注空气开发、空气泡沫驱开发，以及稠油火烧油层开发。注气井爆炸或者着火是油田注空气开发的危险因素之一，在注气井中存在着足够的氧气，当遇到压缩机故障停止或者重启、管柱漏气等条件下由于压力不稳造成油气藏中油气回流到井筒，回流的油气和注入空气混合达到或超过油气爆炸下限时，遇到点火源就很容易发生爆炸，这就是注气井发生爆炸或者着火的主要原因。
[0003]目前，油田注空气开发注气井气体组分检测，由于压力高一直没有有效监控手段，只是靠控制井筒压力，防止注气井压力过低造成油气回流。由于在注空气开发过程中不可避免的会出现长时间停注，期间不能有效控制压力时，就有较高的爆炸风险。
[0004]油田现在采用的气体组分检测方式通常有三种:便携式手持仪器、气相色谱仪和在线连续检测装置。其中便携式手持仪器使用电化学传感器，精度低但稳定性好，受使用人员的水平影响小，且价格低、使用方便、灵活、速度快，得到广泛使用。在线连续检测装置也使用电化学传感器，其优点是可以连续检测数据，缺点是投资高、系统维护技术要求高。气相色谱仪的优点是精度高，缺点是造价高、对使用人员的专业技术水平要求高。
[0005]但是，上述三种仪器都是在常压下工作，因此在高压注气井上使用上述三种仪器时，取样困难，人员安全风险高，并且取样容易造成大气中空气污染而导致组分检测结果误差较大。
[0006]针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0007]本发明提供了一种注空气开发注入井气体组分检测仪及检测方法，以至少解决现有的注入井气体组分检测过程中，取样困难，安全风险高，检测结果误差较大的问题。
[0008]根据本发明的一个方面，提供了一种注空气开发注入井气体组分检测仪，包括一外壳，所述外壳内设置有取样分离线路、组分检测线路和通信单元，所述外壳上设置进口、第一出口和第二出口，所述进口连接在注入井井口与空气压缩机之间的地面管线上，或者连接在所述注入井井口的套管阀上;所述取样分离线路包括:通过高压管线依次串联的第一减压阀、第一电磁阀、取样缓冲罐、第二电磁阀和第一单向阀，其中，所述第一减压阀连接至所述进口，所述第一单向阀连接至所述第一出口；所述组分检测线路包括:通过高压管线依次串联的第三电磁阀、第二减压阀、干燥清洁装置、气体组分检测探头和第二单向阀，其中，所述第三电磁阀连接至所述取样缓冲罐，所述第二单向阀连接至所述第二出口；所述通信单元，连接至所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀和所述气体组分检测探头，用于接收来自终端的控制指令以及向所述终端传输检测结果，其中，所述控制指令用于控制各电磁阀的打开或关闭。
[0009]在一个实施例中，所述第二电磁阀和所述第一单向阀形成排空管路，用于排空所述取样缓冲罐中的残余流体。
[0010]在一个实施例中，所述气体组分检测探头包括以下至少之一:氧气组分检测探头和烃类气体组分检测探头。
[0011]在一个实施例中，所述外壳为金属柜。
[0012]在一个实施例中，所述终端包括:显示单元，用于显示所述检测结果;报警单元，用于在气体检测值达到预设阈值的情况下，进行报警。
[0013]根据本发明的另一个方面，提供了一种注空气开发注入井气体组分检测方法，基于上述任一种的注空气开发注入井气体组分检测仪实现，所述方法包括:调整第一减压阀的出口压力至所述取样缓冲罐的耐压范围；调整第二减压阀的出口压力至气体组分检测探头所需的压力；利用第二电磁阀和第一单向阀排空取样分离线路中的残余流体;利用第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，使得取样缓冲罐进行取样分离，得到待检测气体;利用干燥清洁装置对进入组分检测线路的所述待检测气体进行干燥清洁;利用所述气体组分检测探头检测干燥清洁后的气体的组分，得到检测结果;通信单元将所述检测结果传输给终端。
[0014]在一个实施例中，在通信单元将所述检测结果传输给终端之后，所述方法还包括:所述终端实时显示所述检测结果，并在气体检测值达到预设阈值的情况下进行报警。
[0015]在一个实施例中，在通信单元将所述检测结果传输给终端之前，所述方法还包括:对当前取样的气体，执行至少两次气体组分检测，所述通信单元比较各次的检测结果，如果误差小于预设值，则将所述检测结果传输给所述终端。
[0016]通过本发明的注空气开发注入井气体组分检测仪及检测方法，从油管直接取样检测，保证了检测及时性和准确性;通过减压阀实现高压自动取样和低压检测，降低了人工高压取样的安全风险;单向阀保证外界空气无法倒流进取样缓冲罐和气体组分检测探头，气体通过干燥清洁装置干燥净化，减少了气样对气体组分检测探头的污染，保证了检测结果的准确性;所有组件整体置于一外壳内，防止自然原因和认为损坏。
【附图说明】
[0017]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。在附图中:
[0018]图1是本发明实施例的注空气开发注入井气体组分检测仪的结构示意图；
[0019]图2是本发明实施例的注空气开发注入井气体组分检测方法的流程图；
[0020]图3是本发明实施例的注空气开发注入井气体组分检测方法的具体流程示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0022]本发明实施例提供了一种注空气开发注入井气体组分检测仪，图1是本发明实施例的注空气开发注入井气体组分检测仪的结构示意图，如图1所示，注空气开发注入井气体组分检测仪包括一外壳100，外壳100内设置有取样分离线路200、组分检测线路300和通信单元400。
[0023]外壳100上设置进口 101、第一出口 102和第二出口 103，进口 101连接在注入井井口500与空气压缩机600之间的地面管线上，或者连接在注入井井口 500的套管阀上。外壳100可以为金属柜。
[0024]取样分离线路200包括:通过高压管线依次串联的第一减压阀201、第一电磁阀202、取样缓冲罐203、第二电磁阀204和第一单向阀205，其中，第一减压阀201连接至进口101，第一单向阀205连接至第一出口 102。取样分离线路200可以通过电磁阀的相互动作实现自动取样分离气体的目的。取样缓冲罐203可以理解为高压容器，注入井的气体进入取样缓冲罐203后，关闭注入井和取样缓冲罐203之间的开关，取样缓冲罐