[發明專利]一種油田火驅產出氣組分的氣相色譜分析方法及裝置

有效

• 申請號: 201310219564.X
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN103792299A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 韓曉強;潘竟軍;牛麗;張櫨丹;何繼平
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N30/30;G01N30/26;G01N30/32
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 張少宏

技術領域

本發明涉及一種油田火驅產出氣組分的氣相色譜分析方法及裝置，屬于油田采油技術領域。

背景技術

目前，火驅是最早用與開發稠油的熱力采油技術，它是利用各種點火方式把注氣井的油層點燃，并繼續向油層中注入氧化劑(空氣或氧氣)助燃形成移動的燃燒帶。燃燒帶前后的原油受熱降粘、蒸餾，蒸餾的輕質油、蒸汽和燃燒煙氣驅向前方，未被蒸餾的重質碳氫化合物在高溫下產生裂解作用，最后留下裂解產物焦炭作為維持油層燃燒的燃料，使油層燃燒不斷蔓延擴大。在高溫下，地層束縛水、注入水蒸發，裂解生成的氫氣與注入的氧氣合成水蒸汽，攜帶大量的熱量傳遞給前方的油層，把原油驅向生產井。火驅過程中，產生大量氣體，該氣體組成復雜，可能存在注入氧氣、氮氣，燃燒后二氧化碳、一氧化碳、甲烷等及原油地層裂解產物氫氣等，而對火驅產出氣體組分快速準確分析，對火驅整個方案調整起到重要意義。掌握氣體主要組成才能及時提供基礎數據，指導現場調整參數，保障整個火驅的順利實施。特別是氧氣的準確分析，對于火驅的安全運行有著重要作用。

目前，現有技術中有天然氣氣相色譜分析方法和一般氣體的氣相色譜分析方法，天然氣氣相色譜分析方法主要分析天然氣中氧氣、氮氣、二氧化碳及烷烴等組分，這些分析方法并不適用于火驅產出氣體組分分析，無法將火驅產出氣體中氧氣、一氧化碳、二氧化碳、氫氣、氮氣、甲烷組分一次進樣并完成分析。

發明內容

為了克服現有技術的不足,本發明提供一種油田火驅產出氣組分的氣相色譜分析方法及裝置。

本發明的目的是：提供一種油田火驅產出氣組分的氣相色譜分析方法及裝置，能實現火驅產出氣體中存在的注入氧氣、氮氣等，燃燒后二氧化碳、一氧化碳等及原油地層裂解產物氫氣、烷組分的分析，一次進樣20分鐘內完成，提高檢測準確率，克服現有技術在測定過程中組分之間存在相互干擾的不足。

一種油田火驅產出氣組分的氣相色譜分析方法，通過載氣、溫度、流量等篩選，確定火驅產出氣氣相色譜分析方法實驗條件參數，一次進樣，同時測定產出氣多種主要組分，建立大批量氣樣室內分析；

步驟1：打開氫氣瓶、氬氣瓶和空氣瓶的總閥，分別調整減壓閥的出口壓力為0.4MPa、0.4MPa和0.5Mpa；

步驟2、打開計算機和氣相色譜儀的電源開關，調用篩選后的方法程序，儀器預熱1h以上，待顯示已就緒時準備進樣；

步驟3、將取樣袋閥門和氣相色譜儀進樣口硅膠管連接，氣相色譜儀出樣口通至堿液燒杯，將取樣袋氣樣擠壓，直到堿液燒杯中有氣泡冒出；

步驟4、將油田火驅產出氣樣注入色譜柱內，用Porapak.Q填充柱和13X分子篩填充柱分離氧氣、氫氣、二氧化碳、氮氣、一氧化碳；TCD檢測器檢測，用毛細管柱分離甲烷；FID檢測器檢測；

步驟5、分析結束后，進行數據處理，采用歸一化法分析數據，以體積百分比形式顯示，依次出峰順序為二氧化碳、甲烷、氫氣、氧氣、氮氣、一氧化碳；

步驟6、運行關機程序，依次關閉計算機，氣相色譜儀電源開關以及氫氣瓶、氬氣瓶、空氣瓶的總閥以及減壓閥。

一種油田火驅產出氣組分的氣相色譜分析方法，步驟2的包括步驟如下：對火驅產出氣體組分分析方法的影響因素（載氣、溫度、流量、數據處理）進行了篩選及確定，解決了火驅產出氣體其它組分對氧氣測定的影響；

步驟（1）、氧氣、氬氣分子量及在色譜柱上的分配系數相近，兩者同時進入色譜柱可能出現色譜峰疊加現象；由此推測火驅產出氣中含有微量的氬氣，從而影響氧氣測定結果準確性；利用氦氣、氬氣做載氣分析與火驅產出氣體組成相似的標準氣體，確定用氬氣作載氣可以消除氬氣對氧氣測定的影響；

步驟（2）、在60℃、80℃、100℃三個溫度下對標準氣進行分析，根據氣體各組分離效果，篩選出80℃為火驅產出氣分析方法的柱溫；

步驟（3）、在6ml/min、8ml/min、10ml/min三個流量下對標氣進行實驗，根據氣體各組分離效果，篩選出8ml/min為火驅產出氣分析方法的柱流量。

一種油田火驅產出氣組分的氣相色譜分析方法，步驟2的包括步驟如下：

使用氣相色譜儀為三閥四柱雙通道，氣體通過閥切換改變氣路后，經過毛細管柱對甲烷氣體進行分離，經Porapak.Q填充柱col1、Porapak.Q填充柱col2和13X分子篩填充柱col3的聯合通道先后對二氧化碳、氫氣、氧氣、氮氣、和一氧化碳氣體進行分離；在基本實驗條件參數基礎上，

基本實驗條件參數：

吹掃填充柱進樣口：