检测与处理油田钻取岩心中有毒气体的一体化系统及工艺技术方案

本发明专利技术提供一种检测与处理油田钻取岩心中有毒气体的一体化系统及工艺，所述工艺包括将自井筒中取出的岩心进行蜡封，再将蜡封后的岩心放置于真空容器中并通过真空集气罐收集岩心中逸出的气体；对岩心中的气体依次进行氡、硫化氢及汞检测；若检测后发现气体中汞、氡及硫化氢浓度均达标，将气体送至输气管道；若检测后发现气体中氡以及硫化氢或汞浓度不达标，对气体中不达标的氡以及硫化氢或汞进行无害化处理；再对无害化处理后的气体依次进行汞、氡及硫化氢检测，若气体中汞、氡及硫化氢浓度均达标，将无害化处理后的气体送至输气管道；若气体中氡以及硫化氢或汞浓度不达标，继续对气体中不达标的氡以及硫化氢或汞进行无害化处理，直至浓度达标。直至浓度达标。直至浓度达标。

【技术实现步骤摘要】
检测与处理油田钻取岩心中有毒气体的一体化系统及工艺


[0001]本专利技术涉及一种检测与处理油田钻取岩心中有毒气体的一体化系统及工艺，属于油气勘探和安全生产


技术介绍

[0002]在油田勘探开发过程中，需要获取地下第一手资料，钻取岩心便是其中重要的手段。但是岩心深埋于地下，饱含各种有毒有害气体，在保存过程中有毒有害气体逐渐逸散，会对周围环境、设备和人员造成潜在的危害。比如硫化氢，由于其气味异常，已经引起重视，不少高含硫化氢天然气都进行了脱硫处理。但是氡和汞还未引起关注。氡是放射性气体，是世界卫生组织公布的19种主要致癌物质之一，氡的生物学效应主要集中在呼吸道肿瘤、肺纤维化、肺气肿方面，是引起人类肺癌的第二大元凶；汞是有毒有害气体，一方面对人体具有伤害作用，吸入高浓度的汞，会导致精神
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神经异常、齿龈炎、震颤为主要症状慢性病，另一方面，汞在运输过程中会对管道产生严重的腐蚀作用，已经造成多期重大安全事故的发生。
[0003]因此，有必要专利技术一种一体化系统及工艺对油田钻取岩心中的有害气体进行快速检测以及无害化处理。

技术实现思路

[0004]为了解决上述的缺点和不足，本专利技术的一个目的在于提供一种检测与处理油田钻取岩心中有毒气体的一体化系统。
[0005]本专利技术的另一个目的还在于提供一种检测与处理油田钻取岩心中有毒气体的一体化工艺。
[0006]为了实现以上目的，一方面，本专利技术提供了一种检测与处理油田钻取岩心中有毒气体的一体化系统，其中，所述系统包括：油田钻取岩心中有毒气体采集装置、两个油田钻取岩心中有毒气体检测装置及油田钻取岩心中有毒气体无害化处理装置；
[0007]所述油田钻取岩心中有毒气体采集装置包括真空容器、真空集气罐，所述真空容器用于盛装蜡封后的油田钻取岩心，所述真空集气罐与真空容器通过管路连通，用以收集岩心中逸出的气体；
[0008]所述油田钻取岩心中有毒气体检测装置包括：电源、显示屏、电信号放大器、第一电信号处理器、第二电信号处理器、第三电信号处理器及依次连通设置的氡检测室、硫化氢检测室和汞检测室；
[0009]所述氡检测室设置有α探测器，所述α探测器与所述第一电信号处理器的输入端电连接，所述第一电信号处理器的输出端经由电信号放大器与所述显示屏电连接；所述氡检测室的气体入口设置有可拆卸的滤层，所述滤层用于过滤去除油田钻取岩心中气体所含的氡子体；
[0010]所述硫化氢检测室设置有加热板及感应板，所述感应板的表面设置有金属氧化物
半导体，且所述感应板与所述第二电信号处理器的输入端电连接，所述第二电信号处理器的输出端经由电信号放大器与所述显示屏电连接；
[0011]所述汞检测室盛装有高锰酸盐溶液且设置有两块导电板，两块所述导电板部分浸入高锰酸盐溶液中，且未浸入高锰酸盐溶液中的导电板与所述第三电信号处理器的输入端电连接，所述第三电信号处理器的输出端经由电信号放大器与所述显示屏电连接；
[0012]所述电源用于分别对所述氡检测室及汞检测室施加电压；
[0013]所述真空集气罐的出气口通过管路与第一油田钻取岩心中有毒气体检测装置的氡检测室的气体入口相连，第一油田钻取岩心中有毒气体检测装置的汞检测室的气体出口通过管路分别与所述油田钻取岩心中有毒气体无害化处理装置的入口及输气管道相连；所述油田钻取岩心中有毒气体无害化处理装置的出口通过管路与第二油田钻取岩心中有毒气体检测装置的氡检测室的气体入口相连，第二油田钻取岩心中有毒气体检测装置的汞检测室的气体出口通过管路分别与所述油田钻取岩心中有毒气体无害化处理装置的入口及输气管道相连。
[0014]其中，本专利技术对油田钻取岩心进行蜡封的目的是为了确保岩心中的表层气体不与空气交换，蜡封后在暴露环境下，岩心空隙中压力接近大气压，一般不会漏气；但在真空容器中，岩心空隙中气体压力相对很大，蜡封无法阻挡岩心中气体逸出。
[0015]作为本专利技术上述系统的一具体实施方式，其中，所述系统还包括降温降压装置及气体干燥装置，所述真空集气罐的出气口通过管路依次经由降温降压装置、气体干燥装置与第一油田钻取岩心中有毒气体检测装置的氡检测室的气体入口相连。
[0016]在本专利技术所述的检测与处理油田钻取岩心中有毒气体的一体化系统中，于氡检测室的气体入口设置可拆卸的滤层是为了过滤除去有毒气体未进入氡检测室前，其中所含的氡气衰变形成的氡子体，以保证氡检测室所检测的为进入氡检测室后的有毒气体中氡气衰变所形成的氡子体，进而避免先前已存在的氡子体对氡气检测产生的干扰。
[0017]作为本专利技术上述系统的一具体实施方式，其中，所述滤层为玻璃纤维材质的滤层。
[0018]作为本专利技术上述系统的一具体实施方式，其中，所述油田钻取岩心中有毒气体无害化处理装置包括氡处理室；所述氡处理室设置有若干网状隔板，所述网状隔板表面设置有生物活性吸附剂。
[0019]作为本专利技术上述系统的一具体实施方式，其中，所述油田钻取岩心中有毒气体无害化处理装置还包括硫化氢淋洗清除室和/或汞处理室；当所述油田钻取岩心中有毒气体无害化处理装置包括氡处理室和硫化氢淋洗清除室，或者氡处理室和汞处理室时，所述氡处理室和硫化氢淋洗清除室依次连通设置，氡处理室和汞处理室依次连通设置；
[0020]所述硫化氢淋洗清除室的顶部设置有淋洒装置，所述淋洒装置用于自上到下向硫化氢淋洗清除室内喷淋硫化氢清除剂；
[0021]所述汞处理室设置有若干有害气体处理网，所述有害气体处理网内装填有三聚氰胺改性的膨润土。
[0022]在本专利技术所提供的以上系统中，本领域技术人员可以根据检测所获得的油田钻取岩心中有毒气体的不达标情况合理选择设置所述油田钻取岩心中有毒气体无害化处理装置需要设置的处理室的类型；具体而言，当所述有毒气体中仅氡气浓度不达标时，油田钻取岩心中有毒气体无害化处理装置仅需要设置氡处理室即可；由于在本专利技术的条件下，汞和
硫化氢会发生反应，二者不会高浓度地共存，即汞和硫化氢不会同时不达标，因此当仅汞或者硫化氢浓度不达标时，油田钻取岩心中有毒气体无害化处理装置仅需要设置汞处理室或者硫化氢淋洗清除室即可；当氡气和汞浓度同时不达标时，油田钻取岩心中有毒气体无害化处理装置需要设置依次连通的氡处理室及汞处理室；当氡气和硫化氢浓度同时不达标时，油田钻取岩心中有毒气体无害化处理装置需要设置依次连通的氡处理室及硫化氢淋洗清除室。
[0023]作为本专利技术上述系统的一具体实施方式，其中，所述高锰酸盐溶液的体积占所述汞检测室体积的1/2
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2/3。
[0024]作为本专利技术上述系统的一具体实施方式，其中，两块所述导电板浸入高锰酸盐溶液的深度为1/2
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3/4。
[0025]在本专利技术一具体实施方式中，所述高锰酸盐溶液中，高锰酸根(MnO4‑
)的浓度为0.5mmol/L。
[0026]作为本专利技术上述系统的一具体实施方式，其中，两块所述导电板可采用一体设置的U型导电板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测与处理油田钻取岩心中有毒气体的一体化系统，其特征在于，所述系统包括：油田钻取岩心中有毒气体采集装置、两个油田钻取岩心中有毒气体检测装置及油田钻取岩心中有毒气体无害化处理装置；所述油田钻取岩心中有毒气体采集装置包括真空容器、真空集气罐，所述真空容器用于盛装蜡封后的油田钻取岩心，所述真空集气罐与真空容器通过管路连通，用以收集岩心中逸出的气体；所述油田钻取岩心中有毒气体检测装置包括：电源、显示屏、电信号放大器、第一电信号处理器、第二电信号处理器、第三电信号处理器及依次连通设置的氡检测室、硫化氢检测室和汞检测室；所述氡检测室设置有α探测器，所述α探测器与所述第一电信号处理器的输入端电连接，所述第一电信号处理器的输出端经由电信号放大器与所述显示屏电连接；所述氡检测室的气体入口设置有可拆卸的滤层，所述滤层用于过滤去除油田钻取岩心中气体所含的氡子体；所述硫化氢检测室设置有加热板及感应板，所述感应板的表面设置有金属氧化物半导体，且所述感应板与所述第二电信号处理器的输入端电连接，所述第二电信号处理器的输出端经由电信号放大器与所述显示屏电连接；所述汞检测室盛装有高锰酸盐溶液且设置有两块导电板，两块所述导电板部分浸入高锰酸盐溶液中，且未浸入高锰酸盐溶液中的导电板与所述第三电信号处理器的输入端电连接，所述第三电信号处理器的输出端经由电信号放大器与所述显示屏电连接；所述电源用于分别对所述氡检测室及汞检测室施加电压；所述真空集气罐的出气口通过管路与第一油田钻取岩心中有毒气体检测装置的氡检测室的气体入口相连，第一油田钻取岩心中有毒气体检测装置的汞检测室的气体出口通过管路分别与所述油田钻取岩心中有毒气体无害化处理装置的入口及输气管道相连；所述油田钻取岩心中有毒气体无害化处理装置的出口通过管路与第二油田钻取岩心中有毒气体检测装置的氡检测室的气体入口相连，第二油田钻取岩心中有毒气体检测装置的汞检测室的气体出口通过管路分别与所述油田钻取岩心中有毒气体无害化处理装置的入口及输气管道相连。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述油田钻取岩心中有毒气体无害化处理装置包括氡处理室；所述氡处理室设置有若干网状隔板，所述网状隔板表面设置有生物活性吸附剂。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述油田钻取岩心中有毒气体无害化处理装置还包括硫化氢淋洗清除室和/或汞处理室；当所述油田钻取岩心中有毒气体无害化处理装置包括氡处理室和硫化氢淋洗清除室，或者氡处理室和汞处理室时，所述氡处理室和硫化氢淋洗清除室依次连通设置，氡处理室和汞处理室依次连通设置；所述硫化氢淋洗清除室的顶部设置有淋洒装置，所述淋洒装置用于自上到下向硫化氢淋洗清除室内喷淋硫化氢清除剂；所述汞处理室设置有若干有害气体处理网，所述有害气体处理网内装填有三聚氰胺改性的膨润土。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述高锰酸盐溶液的体积占所述汞检测室
体积的1/2
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2/3。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述α探测器为金
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硅面垒型半导体探测器。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述金
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硅面垒型半导体探测器表面镀金层的厚度为0.1
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0.12mm。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述滤层为玻璃纤维材质的滤层。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述加热板为铂发热板。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述金属氧化物半导体包括Pr6O
11
和/或SnO2。10.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述生物活性吸附剂为生物活性炭。11.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，若干所述网状隔板以与所述氡处理室的进气口所进气体方向垂直的形式设置于所述氡处理室，且若干所述网状隔板于所述氡处理室内形成S型气体通道。12.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述硫化氢淋洗清除室的内侧壁设置有循环管道，所述循环管道经由循环泵与所述淋洒装置相连，以将硫化氢清除剂回流至淋洒装置。13.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述有害气体处理网以与所述汞处理室的进气口所进气体方向垂直的形式设置于所述汞处理室。14.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述有害气体处理网为不锈钢金属网。15.一种检测与处理油田钻取岩心中有毒气体的一体化工艺，其特征在于，所述工艺是利用权利要求1
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14任一项所述的检测与处理油田钻取岩心中有毒气体的一体化系统实现的，其包括：将自井筒中取出的岩心进行蜡封，再将蜡封后...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志勇，朱光有，王铜山，袁苗，杨敏，曹颖辉，闫磊，王珊，李婷婷，李宁熙，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：