[實用新型]一種天然氣含砂檢測裝置

有效

• 申請號: 201721401502.0
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN207516276U
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 常學平;謝超;張進
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01N23/02
• 分類號: G01N23/02;G01N15/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了屬于氣固二相流檢測設備范圍的一種天然氣含砂檢測裝置。該檢測裝置的檢測管段通過接管法蘭與被測管道連接，點Y射線源固定在管道內的旋轉體上，旋轉體可以在管道旋轉，當需要對流體進行檢測時，管道內旋轉體旋轉使射線源旋轉至管道中央位置。閃爍探頭及放大器位置固定于檢測管道外側，同時選擇一定厚度的屏蔽鉛板使環形屏蔽罩外的Y射線在安全范圍內。點Y射線源與探測器將環形流道分割為18個測量空間，Y射線經過每一個測量空間衰減后被相對的閃爍探頭接收，然后根據衰弱強度取全部測量空間內天然氣中砂礫體積濃度的算術平均值。本實用新型的測量裝置占用現場空間明顯減小，檢測裝置的制造成本降低，對管道的流體干擾降低，同時對Y射線的防護要求明顯降低。

技術領域

本實用新型屬于天然氣采集輸送檢測領域，特別涉及一種對天然氣中含砂濃度的實時檢測裝置。

背景技術

天然氣對一個國家的發展和工業科技的進步，有著十分關鍵的作用。由于天然氣環保、優質的特點，使其成為二十一世紀的主要能源。天然氣在世界能源結構中排第三位，僅次于煤炭與石油。近年來，隨著天然氣資源的增長和產量的提高，其在燃料組成中的比例也越來越大，天然氣工業的發展受到了人們的髙度關注。

由于天然氣和產氣層的溫度、壓力等因素，使得在采集天然氣時會出現很多問題，嚴重影響了氣井設備的運作和操作者的安全。同時，為了適應高速發展的經濟和能源供求的不平衡，氣田的開發力度不斷增強，開采手段粗放化，巖層的可承受限度受到了極大的威脅，出砂問題日趨嚴峻。

自然界的油氣資源主要位于疏松砂巖的地層中，生產時受到流體拖拽和壓力減小的影響，同時其巖石膠結弱、埋藏淺的特點使得出砂現象極易發生。天然氣生產的安全性一直受到出砂問題的困擾，人們對其的重視程度也越來也高。天然氣出砂的主要危害首先是氣井氣田產量降低，然后會破壞井下套管，同時也會破壞地面設備，并且影響集輸系統和環境資源。

將適度出砂技術應用于實際生產，就必然要構造一套能夠實時監測出砂及管道攜砂的系統。因此，采用合理的砂粒監測技術，實時分析和監測集氣管道攜砂，為控制氣井出砂量和預測出砂狀況提供了依據，具有十分重要的意義。聲測法、ER法為目前應用最廣的攜砂監測方法。

聲測法原理為聲波法將壓電傳感器作為檢測原件，利用其接受到的振動撞擊信號及后續的處理，建立關系式，達到測試含砂量的目的。其缺點是伸入到管道中的檢測探頭不僅會對流體的運行產生影響，還會使得其自身由于吸附了砂粒、原油等而被腐蝕，減低了使用壽命、靈敏性及測量結果的準確度；為適應傳感器的安裝，管道中流體的運移線路將會發生變化，并且要求傳感器的體積不能太大，否則會影響實際的生產運行。因此現在基本不選擇植入式作為出砂監測的手段。

電阻法是將探針作為檢測元件，通過其受管道中砂粒磨蝕的鞋度來判斷含砂量。檢測探針的材料為特定的金屬，具有較強的耐磨性和靈敏的變阻抗性。檢測的過捏是把該探針插入管道內部，由于受砂粒撞擊而產生的金屬損失，使得其電粗率發牛．變化，進而接通電流時其兩端的電壓值也隨之改變，敏感元件金屬損失量與攜砂濃度之間存在函數關系。由于探針兩端的電壓值與其電阻的改變值成比例，即探頭的響應也是攜砂濃度的函數。故可巧一定式子將電壓值與砂濃度聯系起來，由此實現將砂濃度用金屬探針的缺失值來表巧。然而，檢測指標的單一性、檢測結果的延遲性，及檢測元件的易廢性等也成為了電阻法不可忽視的缺點。同時，還可能要將管道的結構采取一定的變化措施，來適應探針的插入安裝方式。針對這些問題，本實用新型采用的射線檢測裝置，通過設置法蘭連接流道式監測裝置從而解決了這些問題。

發明內容

本實用新型的目的解決現有天然氣出砂檢測的問題，同時針對現有輻射檢測裝置占用安裝空間大、對流體易造成干擾的局限性，提供一種天然氣含砂檢測裝置。