一种井场硫化氢检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种井场硫化氢检测装置，该井场硫化氢检测装置包括：设于钻井现场用以获取气体样本的样品采集器；与所述样品采集器相连、用以为所述气体样本提供检测场所的检测池；与所述检测池相连、用以给所述气体样本提供光照的光源；与所述检测池相连且设置于所述光源的对向位置、用以获取所述气体样本的吸收光谱信息的光谱仪；与所述光谱仪相连、用以根据所述吸收光谱信息获得硫化氢含量的工控机。上述井场硫化氢检测装置能够在准确检测钻井施工现场硫化氢气体浓度的同时，具有较长的使用寿命，且测量结果不易受外界因素的影响。

A Well Site Hydrogen Sulfide Detection Device

【技术实现步骤摘要】
一种井场硫化氢检测装置
本技术涉及地质勘探领域，特别是涉及一种井场硫化氢检测装置。
技术介绍
在石油勘探等钻井工程中，需要利用钻头对地壳进行钻探，钻井设备经常会钻到含有各种有机或无机气体的地层，这些气体可能会损害钻井设备，尤其是硫化氢，将导致钻井设备发生“氢脆”现象，该现象会造成大量的财产损失，更严重地会危及钻井现场工作人员的生命安全，因此，针对钻井施工现场硫化氢气体的准确检测便显得尤为重要。目前，本领域内普遍采用电化学硫化氢传感器来检测钻井施工现场硫化氢的浓度，但是上述传感器因经常暴露于硫化氢气体而具有使用寿命较短的缺陷，此外，由于其灵敏度很高，易受外界环境(如温度或湿度等因素)的影响，进而难以适应当前钻井工程的需要。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种井场硫化氢检测装置，该井场硫化氢检测装置能够在准确检测钻井施工现场硫化氢气体浓度的同时，具有较长的使用寿命，且测量结果不易受外界因素的影响。为实现上述目的，本技术提供一种井场硫化氢检测装置，包括：设于钻井现场用以获取气体样本的样品采集器；与所述样品采集器相连、用以为所述气体样本提供检测场所的检测池；与所述检测池相连、用以给所述气体样本提供光照的光源；与所述检测池相连且设置于所述光源的对向位置、用以获取所述气体样本的吸收光谱信息的光谱仪；与所述光谱仪相连、用以根据所述吸收光谱信息获得硫化氢含量的工控机。优选地，还包括与所述工控机相连、用以根据所述硫化氢含量发出不同等级的预警信号的预警装置。优选地，所述工控机包括用以将所述硫化氢含量转化为电流信号的电流转换器；所述预警装置包括与所述电流转换器相连、用以根据所述电流信号与预设的电平等级信号进行比较以得到所述硫化氢含量等级的判断部件。优选地，还包括与所述工控机相连、用以显示所述硫化氢含量的显示器。优选地，还包括与所述检测池相连、用以处理所述气体样本的样品处理器。优选地，所述样品处理器包括与所述检测池相连、用以燃烧所述气体样本的电子打火装置。优选地，在所述样品采集器与所述检测池之间还包括用以切换来自不同所述样品采集器的所述气体样本的多路气体切换装置。优选地，所述工控机包括与所述多路气体切换装置相连、用以控制所述多路气体切换装置依次连续切换来自不同所述样品采集器的所述气体样本的控制器。相对于上述
技术介绍
，本技术提供的井场硫化氢检测装置，将采集的气体样本输送至检测池，在检测池的一侧设置光源对该气体样本进行光照，在光源的对侧与检测池相连设有光谱仪，工控机根据气体样本吸收光照的光谱信息得到气体样本中硫化氢的含量(如浓度)。该井场硫化氢检测装置的光源以及光谱仪不与硫化氢气体直接接触，相对于现有技术提高了检测装置的使用寿命，相比于传感器，光谱仪更加灵敏，测量结果也更加准确，而且，其测量结果不受外界环境(如温度或湿度等因素)的影响。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本技术提供的第一种井场硫化氢检测装置的连接示意图；图2为本技术提供的第二种井场硫化氢检测装置的连接示意图。其中：1-样品采集器、15-第一输气管道、2-机箱、3-多路气体切换装置、37-第一数据传输线、4-光源、47-第二数据传输线、5-检测池、510-第二输气管道、6-光谱仪、67-第三数据传输线、7-工控机、78-第四数据传输线、79-第五数据传输线、710-第六数据传输线、8-显示器、9-预警装置、10-样品处理装置。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。为了使本
的技术人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。请参考图1和图2，图1为本技术提供的第一种井场硫化氢检测装置的连接示意图；图2为本技术提供的第二种井场硫化氢检测装置的连接示意图。本技术所述提供的井场硫化氢检测装置，如图1所示，通常设于钻井司钻房，包括样品采集器1、检测池5、电源11、光谱仪6(全称光谱分析仪)以及工控机7；其中，样品采集器1设置于钻井施工现场，通常设置于钻井井口、节流管汇、泥浆罐、架空槽、钻台以及录井仪房样品气放空点这六处位置，分别对应第一至第六样品采集器，当然也可以在其他有可能存在硫化氢气体的位置，用于在上述位置采集气体样本；检测池5与样品采集器1通过第一输气管道15相连，用于为检测气体样本中的硫化氢含量提供场所，而且检测池5由透光材质制成，以尽量减小对光照的影响，优选为无色玻璃，当然也可以是无色树脂等其他材质；光源4连接于检测池5的一侧，并通过第二数据传输线47与工控机7相连，由工控机7控制光源4给气体样本提供光照，也即，当需要检测时给光源4发送开启指令，当整个检测流程完毕后控制光源4关闭，其中，该光照的光谱带至少应能够检测气体样本中的硫化氢；光谱仪6连接于检测池5且相对于上述光源4的一侧，并通过第三数据传输线67与工控机7相连，由工控机7控制光谱仪6接收穿过气体样本的光照，并采集该光照中气体样本的吸收光谱信息；工控机7通过第三数据传输线67获取由光谱仪6采集的吸收光谱信息，并根据该吸收光谱信息计算出气体样本中硫化氢气体的含量(如硫化氢气体的浓度)，其中，上述计算硫化氢气体含量的过程由工控机7内的硫化氢光谱检测软件来实现。这里需要说明的是，本文中，为了表述方便，硫化氢气体的含量具体为硫化氢气体的浓度，当然，含量还可以由质量等其他量词单位来表示。可以想到的是，样品采集器1所采集的气体样本中硫化氢气体的分布可能不均匀，在进行光谱分析的过程中会产生随机误差，该随机误差的存在将严重影响测量的准确程度，进而造成不利于钻井设备安全作业的误判，因而，可以在进行检测之前将气体样本通过振荡器等装置使得硫化氢气体趋于均匀化。由于气体样本中存在一部分的水蒸气，该水蒸气可能来自于地层也可能来自于钻井设备内部，不但会吸收大量硫化氢气体，还可能会在检测池4的内壁凝结成水膜或较大的水珠，这些水膜或水珠会对光线进行反射和折射，将影响光谱仪6接收光谱信息不全或不准确，为了解决上述问题，在气体样本进入检测池4之前要进行干燥处理，比如利用无水硫酸镁对气体样本进行干燥，无水硫酸镁为中性干燥剂，既不与样品气体中的酸性气体发生反应，也不与样品气体中的碱性气体发生反应，还不与样品气体中的有机气体发生反应，以保证硫化氢气体浓度检测的准确性，此外，其吸收水蒸气后会产生热量，该热量能使溶解于水蒸气中的硫化氢挥发出来，使样品气体中的硫化氢气体没有损失，也即消除了检测过程产生的系统误差，增加了检测结果的精准度。为了实现自动切换不同位置样品采集器1来连续获得钻井施工现场不同位置的硫化氢气体的浓度，在样品采集器1和检测池5之间设置多路气体切换装置3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井场硫化氢检测装置，其特征在于，包括：设于钻井现场用以获取气体样本的样品采集器(1)；与所述样品采集器(1)相连、用以为所述气体样本提供检测场所的检测池(5)；与所述检测池(5)相连、用以给所述气体样本提供光照的光源(4)；与所述检测池(5)相连且设置于所述光源(4)的对向位置、用以获取所述气体样本的吸收光谱信息的光谱仪(6)；与所述光谱仪(6)相连、用以根据所述吸收光谱信息获得硫化氢含量的工控机(7)；还包括与所述工控机(7)相连、用以根据所述硫化氢含量发出不同等级的预警信号的预警装置(9)；所述工控机(7)包括用以将所述硫化氢含量转化为电流信号的电流转换器；所述预警装置(9)包括与所述电流转换器相连、用以根据所述电流信号与预设的电平等级信号进行比较以得到所述硫化氢含量等级的判断部件。

【技术特征摘要】
1.一种井场硫化氢检测装置，其特征在于，包括：设于钻井现场用以获取气体样本的样品采集器(1)；与所述样品采集器(1)相连、用以为所述气体样本提供检测场所的检测池(5)；与所述检测池(5)相连、用以给所述气体样本提供光照的光源(4)；与所述检测池(5)相连且设置于所述光源(4)的对向位置、用以获取所述气体样本的吸收光谱信息的光谱仪(6)；与所述光谱仪(6)相连、用以根据所述吸收光谱信息获得硫化氢含量的工控机(7)；还包括与所述工控机(7)相连、用以根据所述硫化氢含量发出不同等级的预警信号的预警装置(9)；所述工控机(7)包括用以将所述硫化氢含量转化为电流信号的电流转换器；所述预警装置(9)包括与所述电流转换器相连、用以根据所述电流信号与预设的电平等级信号进行比较以得到所述硫化氢含量等级的判断部件。2.根据权利要求1所述的井场硫化氢检测装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：佘明军，夏相成，李油建，李胜利，毛学斌，孔冉，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化中原石油工程有限公司，中石化中原石油工程有限公司录井公司，
类型：新型
国别省市：北京,11