[發(fā)明專利]石油勘探懸浮式脫氣裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710469060.1
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107246253A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設計）人: 趙建勇;明曉峰;畢劍輝;吳剛;毛淑琴;高濱;李淑慧;董佑桓;賈晟;鄭緒亭
• 申請（專利權(quán)）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化勝利石油工程有限公司;中石化勝利石油工程有限公司地質(zhì)錄井公司
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B43/38;E21B47/00;E21B41/00
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司37100
• 代理人: 姜明

技術領域

本發(fā)明涉及石油勘探技術領域，具體地說是一種石油勘探懸浮式脫氣裝置。

背景技術

石油、天然氣具有揮發(fā)、可燃、導熱、吸附、溶解等性質(zhì)。油田氣主要組成為甲烷（C₁）、重烴(C₂、C₃……)及少量H₂、CO₂、N₂、CO、H₂S等氣體。一般油田氣重烴相對含量為10%～35%，氣田氣重烴相對含量為0～2%，凝析氣重烴相對含量為10%～13%。氣體檢測是綜合錄井施工服務中的重要組成部分，氣體檢測是通過對鉆井液中石油、天然氣含量及組分的分析，以直接發(fā)現(xiàn)并評價油氣層的一種地球化學測井方法。主要硬件設備包括：全烴檢測儀、烴類組分檢測儀、非烴組分檢測儀（或二氧化碳檢測儀）、硫化氫檢測儀、脫氣器、氫氣發(fā)生器及空氣壓縮機等。其中，脫氣裝置是上述所有氣體檢測的基礎，它的作用就是將游離于鉆井液中的氣體經(jīng)過攪拌分離而逸散出來。

常用的脫氣裝置主要有以下幾種類型：

（1）浮子式連續(xù)鉆井液脫氣器

浮子式連續(xù)鉆井液脫氣器簡稱浮子式脫氣器，由鉆井液破碎葉片、集氣室、樣氣出口等組成，是一種結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉的脫氣裝置。它利用鉆井液自流動產(chǎn)生的動力破碎鉆井液，使其中的氣體自動逸出。因其只能破碎鉆井液表層，故脫氣效率低，僅5%左右。利用該類脫氣器只能采集鉆井液中的游離氣。目前該類脫氣器已基本被淘汰。

（2）定量脫氣器

定量脫氣器是一種通過對一定量的鉆井液進行徹底脫氣器的一種電動脫氣器，但屬于非連續(xù)式。

（3）熱真空蒸餾脫氣器

熱真空蒸餾脫氣器俗稱全脫，是一種利用加熱真空蒸餾方式進行間斷取樣脫氣的裝置，脫氣器效率高，一般可達95%以上，但屬于非連續(xù)式。

（4）電動式連續(xù)脫氣器

電動式連續(xù)鉆井液脫氣器簡稱電動式脫氣器，它應用電動攪拌破碎鉆井液，使其中的氣體逸出。該種脫氣器脫氣效率一般在20%左右，但深受鉆井液液面高低變化的影響而無法實現(xiàn)正真意義上的連續(xù)脫氣。

上述四種脫氣器隨著多年來在油氣勘探中的使用逐漸暴露出其突出而共同的缺點，即無法實現(xiàn)實時連續(xù)無間斷脫氣的目的。

長期以來，電動式連續(xù)脫氣器在油氣勘探中的氣體檢測領域被廣泛應用，是氣體檢測的重要設備和手段。電動式連續(xù)脫氣器的基本工作原理就是電動機帶動攪拌棒高速旋轉(zhuǎn)，在脫氣室內(nèi)將鉆井液攪拌起來進行破碎，使氣體逸散出來供氣體檢測用。但是，多年來的應用證明，脫氣器自身深受鉆井液液面變化的影響，頻繁造成液面脫空，液面脫空后就接觸了空氣，中斷了連續(xù)脫氣。現(xiàn)在，國際上有一種脫氣器是應用吸管方式，即將一種管狀物置入鉆井液深處，靠吸附的原理來收集鉆井液，但是這種方式同時也吸附了鉆井液中的顆粒物而容易造成吸管堵塞，需要提出鉆井液面進行顆粒物的排除，所以這時也就造成了氣體采集中斷，故也沒有實現(xiàn)實質(zhì)意義上的連續(xù)脫氣。概括起來，上述諸種脫氣器存在著下述幾個方面的主要問題：

（1）脫氣效率低，無法滿足油氣勘探需要；

（2）人為調(diào)整脫氣器高度，工作量大，危險性大；

（3）發(fā)現(xiàn)脫空再調(diào)整，已經(jīng)造成了氣體中斷，降低了工作質(zhì)量；

（4）液面高低變化頻繁，手動操作脫氣器高度根本無法達到及時性；

（5）攪拌棒的攪拌原理無法排除高密度和高粘度鉆井液所產(chǎn)生的攪拌困難；

（6）脫氣器的架設安裝復雜，占用空間大，影響其它作業(yè)，且不利于職業(yè)健康保護；

（7）無法實現(xiàn)脫氣的自動和連續(xù)性，影響油氣勘探效益。

在油氣勘探中，現(xiàn)場還沒有一種經(jīng)濟實用可靠的懸浮式脫氣裝置，靠的是操作人員過渡的體力支出和不安全操作，也直接影響到了油氣勘探效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術任務是解決現(xiàn)有技術的不足，提供一種石油勘探懸浮式脫氣裝置。

本發(fā)明的技術方案是按以下方式實現(xiàn)的，該石油勘探懸浮式脫氣裝置，其結(jié)構(gòu)包括浮筒和脫氣室，

浮筒設置為上下端端面均封閉、且環(huán)形內(nèi)外壁均封閉的圓柱環(huán)形筒體，浮筒中心開設有浮筒中孔；

脫氣室設置為豎直方向的圓柱形筒體，脫氣室從浮筒中孔貫穿浮筒，浮筒中孔的內(nèi)壁和脫氣室外壁之間密封無縫焊接式固定連接；

脫氣室的高度大于浮筒的厚度，

脫氣室的頂部探出浮筒中孔頂端，脫氣室的底部探出浮筒中孔底端；

脫氣室的底部開口并浸泡在鉆井液液面以下；