一种气测录井样品气的干燥装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种气测录井样品气的干燥装置，利用Nafion内管的管壁两侧气体水分压的不同浓度作为驱动力，使样品气中的水分子通过管壁渗透至Nafion内管外，并利用负压吹扫装置在外管形成连续稳定的干燥吹扫气体，与Nafion内管内的样品气形成对流，将渗透到Nafion内管外的水蒸气通过吹扫由负压吹扫装置处排出，实现对样品气的干燥除水。本实用新型专利技术基于Nafion干燥管除水的特点，结构简单，成本低廉，适用范围广，干燥速度快，性能可靠，且样品气中的待检烃组分不受影响，可以实现对微负压（负压≤0.02 MPa）取样样品气的在线无损耗干燥除水。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种石油录井气体分析系统的样品气干燥装置，特别是指一种适用于微负压取样的样品气的连续在线无损的干燥装置。
技术介绍
在线气测录井是石油勘探过程中的重要一环，其通过对钻井过程中上返钻井液所携带的地层气体的在线分析，可快速、及时地给出各钻进地层的油气指标参数，为地层的实时评价解释提供可靠的参考依据。它对现场油气开发，特别是早期的油气勘探评价具有重要意义。气测录井过程中，需要对钻井上返的钻井液进行在线脱气以抽取其中的样品气。在这一过程中，样品气中不可避免的会混入大量水蒸气，从而干扰气测结果，甚至影响气测仪的性能。因此一般会对在线取样的样品气进行前处理干燥。此外，为避免样品气中的水蒸气因压力变化发生液化，样品气的前处理干燥通常会设置在样品取样泵前的微负压（负压≤0.02MPa）抽吸阶段，待样品气干燥完后再经过取样泵和正压泵送入气测仪。目前录井气测常用的前处理干燥有采用氯化钙干燥剂和采用半导体制冷干燥两种方法。但都不同程度的存在缺点，影响气测录井的准确性。其中，采用氯化钙干燥剂可以有效去除样品气中的水分，但必须经常更换干燥剂。若吸水受潮的干燥剂未及时更换，则极易污染样品管线，甚至造成气样管线的堵塞。采用半导体制冷干燥则是通过低温制冷，使湿润样品气中的水分经过冷凝液化的方式除水。但样品气中的重组分，如C5、甚至C6～C8等烃组分受其自身沸点的影响，也会部分或是完全冷凝液化，进而影响气测录井的真实性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种气测录井样品气的干燥装置，基于Nafion干燥管除水的特点，结构简单，成本低廉，适用范围广，干燥速度快，性能可靠，且样品气中的待检烃组分不受影响，可以实现对微负压取样样品气的在线无损耗干燥除水。为了达到上述目的，本技术通过以下技术方案实现：一种气测录井样品气的干燥装置，连接设置在负压抽吸的样品气管线中；包含：Nafion干燥管，由一根外管以及设置在该外管内的至少一根Nafion内管组成，湿热样品气由进气端输入Nafion内管并进行在线除水干燥，利用管壁两侧气体水分压的不同浓度作为驱动力，使样品气中的水分子通过管壁渗透至Nafion内管外，并由出气端输出干燥样品气；干燥气源，与外管连通，并靠近Nafion内管的出气端，提供干燥的吹扫气源；负压吹扫装置，与外管连通设置，并靠近Nafion内管的进气端，抽取干燥气源提供的吹扫气源，使其以稳定压力和流量通过外管，并与Nafion内管内的样品气形成对流，将渗透到Nafion内管外的水蒸气通过吹扫由负压吹扫装置处排出。所述的Nafion干燥管的外管由塑料或金属材料制成；所述的Nafion干燥管的Nafion内管为直线形，或U形，或O形，或S形。所述的气测录井样品气的干燥装置还包含：干燥管加热装置，其包覆设置在Nafion干燥管的外管的外部，对Nafion干燥管进行控温加热；所述的干燥加热装置通过PTC自限温方式或PID控制方式进行温度控制，对Nafion干燥管进行加热；所述的干燥加热装置采用热传导方式，或热对流方式，或热辐射方式对Nafion干燥管进行加热。所述的负压吹扫装置包含：第一连接管，一端连接外管，并靠近Nafion内管的进气端，另一端连接大气；抽气泵，设置在第一连接管上，抽取干燥气源提供的吹扫气源，在外管内形成连续稳定的负压吹扫气流，且该吹扫气流的压力小于样品气的压力；气阻，连接设置在干燥气源与外管之间。所述的负压吹扫装置的抽气泵采用隔膜泵，或蠕动泵，或柱塞泵。所述的干燥气源提供的吹扫气源的露点低于样品气的露点。所述的干燥气源采用干燥仪表风，或外接干燥剂，或外接半导体制冷干燥器。所述的干燥气源包含：第二连接管，一端连接外管，并靠近Nafion内管的出气端；二位三通阀，其第一端通过气阻连接第二连接管的另一端；第一干燥筒，内部填充可再生干燥剂，一端连接大气或干燥仪表风，另一端通过管路连接二位三通阀的第二端；第二干燥筒，内部填充可再生干燥剂，一端连接大气或干燥仪表风，另一端通过管路连接二位三通阀的第三端；所述的二位三通阀是通过手动或自动在第一干燥筒和第二干燥筒之间切换连通。所述的气测录井样品气的干燥装置适用于石油勘探气测录井现场，用于对负压≤0.02MPa的微负压取样的样品气进行连续在线无损的除水干燥；或者适用于各种连续在线气体分析现场，用于对负压≤0.02MPa的微负压取样的样品气进行连续在线无损的除水干燥。综上所述，本技术所提供的气测录井样品气的干燥装置，基于Nafion干燥管除水的特点，结构简单，成本低廉，适用范围广，干燥速度快，性能可靠，且样品气中的待检烃组分不受影响，可以实现对微负压取样样品气的在线无损耗干燥除水，适用于石油勘探气测录井现场，或者各种需要在线气体分析的前处理干燥领域，特别是针对配有恒温恒流量脱气机和配套加热样品管线进行高沸点烃组分（诸如C1～C8气测分析）气测录井的场合。附图说明图1为本技术中的气测录井样品气的干燥装置的结构示意图；图2为本技术中的干燥气源的结构示意图。具体实施方式以下结合图1和图2，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本技术做进一步阐述。如图1所示，为本技术所提供的气测录井样品气的干燥装置，连接设置在负压抽吸的样品气管线中；包含：Nafion干燥管，由一根外管12以及设置在该外管12内的至少一根Nafion内管11组成，湿热样品气按照图1中的实线箭头方向由进气端输入Nafion内管11并进行在线除水干燥，利用管壁两侧气体水分压的不同浓度作为驱动力，使样品气中的水分子通过管壁渗透至Nafion内管11外，并由出气端输出干燥样品气；干燥气源4，与外管12连通，并靠近Nafion内管11的出气端，提供干燥的吹扫气源；负压吹扫装置，与外管12连通设置，并靠近Nafion内管11的进气端，抽取干燥气源4提供的吹扫气源，使其以稳定压力和流量按照图1中的虚线箭头方向通过外管12，并与Nafion内管11内的样品气形成对流，将渗透到Nafion内管11外的水蒸气通过吹扫由负压吹扫装置处排出。所述的Nafion干燥管的外管12由塑料或金属材料制成，同时还具有保护Nafion内管11的作用。所述的Nafion干燥管的Nafion内管11可以具有多种形状，具体为直线形，或U形，或O形，或S形等。所述的气测录井样品气的干燥装置还包含：干燥管加热装置3，其包覆设置在Nafion干燥管的外管12的外部，对Nafion干燥管进行控温加热。所述的干燥加热装置3通过PTC（PositiveTemperatureCoefficient，正温度系数）自限温方式或者PID（比例-积分-微分）控制方式进行温度控制，对Nafion干燥管进行加热，避免湿热样品气进入Nafion干燥管时因温度变化引起水蒸气冷凝。所述的干燥加热装置3可采用热传导方式，或热对流方式，或热辐射方式等对Nafion干燥管进行加热。在本实施例中，所述的干燥加热装置3采用PTC自限温方式进行温度控制，并采用加热带缠绕包覆方式对Nafion干燥管进行加热，使Nafion干燥管内的温度与样品气加热管线的温度保持一致，因而能够避免进入Nafion干燥管内的样品气因温度突然降低而引起的水蒸气冷凝，从而影响干燥效果。并且，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气测录井样品气的干燥装置，连接设置在负压抽吸的样品气管线中；其特征在于，包含：Nafion干燥管，由一根外管以及设置在该外管内的至少一根Nafion内管组成，湿热样品气由进气端输入Nafion内管并进行在线除水干燥，利用管壁两侧气体水分压的不同浓度作为驱动力，使样品气中的水分子通过管壁渗透至Nafion内管外，并由出气端输出干燥样品气；干燥气源，与外管连通，并靠近Nafion内管的出气端，提供干燥的吹扫气源；负压吹扫装置，与外管连通设置，并靠近Nafion内管的进气端，抽取干燥气源提供的吹扫气源，使其以稳定压力和流量通过外管，并与Nafion内管内的样品气形成对流，将渗透到Nafion内管外的水蒸气通过吹扫由负压吹扫装置处排出。

【技术特征摘要】
1.一种气测录井样品气的干燥装置，连接设置在负压抽吸的样品气管线中；其特征在于，包含：Nafion干燥管，由一根外管以及设置在该外管内的至少一根Nafion内管组成，湿热样品气由进气端输入Nafion内管并进行在线除水干燥，利用管壁两侧气体水分压的不同浓度作为驱动力，使样品气中的水分子通过管壁渗透至Nafion内管外，并由出气端输出干燥样品气；干燥气源，与外管连通，并靠近Nafion内管的出气端，提供干燥的吹扫气源；负压吹扫装置，与外管连通设置，并靠近Nafion内管的进气端，抽取干燥气源提供的吹扫气源，使其以稳定压力和流量通过外管，并与Nafion内管内的样品气形成对流，将渗透到Nafion内管外的水蒸气通过吹扫由负压吹扫装置处排出。2.如权利要求1所述的气测录井样品气的干燥装置，其特征在于，所述的Nafion干燥管的外管由塑料或金属材料制成；所述的Nafion干燥管的Nafion内管为直线形，或U形，或O形，或S形。3.如权利要求1所述的气测录井样品气的干燥装置，其特征在于，还包含：干燥管加热装置，包覆设置在Nafion干燥管的外管的外部，对Nafion干燥管进行控温加热；所述的干燥加热装置通过PTC自限温方式或PID控制方式进行温度控制，对Nafion干燥管进行加热；所述的干燥加热装置采用热传导方式，或热对流方式，或热辐射方式对Nafion干燥管进行加热。4.如权利要求1所述的气测录井样品气的干燥装置，其特征在于，所述的负压吹扫装置包含：第一连接管，一端连接外管，并靠近Na...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆永钢，郑周俊，
申请(专利权)人：上海神开石油化工装备股份有限公司，上海神开石油设备有限公司，上海神开石油科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31