頁巖氣開采過程中組分監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種頁巖氣開采過程中組分監(jiān)測系統(tǒng)，殼體中設(shè)置有集氣管，集氣管連接有集氣探頭，集氣探頭設(shè)置在殼體外部，集氣管依次連接有球閥，球閥連接有電磁閥，電磁閥連接有水冷器，水冷器連接有制冷器蠕動泵，水冷器連接有進水管和出水管，制冷器蠕動泵連接有膜式過濾器，膜式過濾器連接有抽氣泵，抽氣泵連接有壓力調(diào)節(jié)閥，壓力調(diào)節(jié)閥連接有單向閥，單向閥連接有流量計，流量計連接有甲烷分析儀，甲烷分析儀連接有控制箱，控制箱同時與電磁閥、制冷器蠕動泵、抽氣泵連接，殼體設(shè)置有蜂鳴報警器，蜂鳴報警器與控制箱連接。該系統(tǒng)能夠準確地對頁巖氣的成分進行監(jiān)測，使得將環(huán)境中的頁巖氣進行準確的監(jiān)測，避免了出現(xiàn)安全事故。
【專利說明】頁巖氣開采過程中組分監(jiān)測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)，尤其是涉及一種頁巖氣開采過程中組分監(jiān)測系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]頁巖氣是賦存于富有機質(zhì)泥頁巖及其夾層中，以吸附和游離狀態(tài)為主要存在方式的非常規(guī)天然氣，成分以甲烷為主，與“煤層氣”、“致密氣”同屬一類。頁巖氣的形成和富集有著自身獨特的特點，往往分布在盆地內(nèi)厚度較大、分布廣的頁巖烴源巖地層中。頁巖氣很早就已經(jīng)被人們所認知，但采集比傳統(tǒng)天然氣困難，隨著資源能源日益匱乏，作為傳統(tǒng)天然氣的有益補充，人們逐漸意識到頁巖氣的重要性。頁巖氣以吸附狀態(tài)(大約50%)存在于干酪根、粘土顆粒及孔隙表面，極少量以溶解狀態(tài)儲存于干酪根、浙青質(zhì)及石油中天然氣也存在于夾層狀的粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、甚至砂巖地層中為天然氣生成之后，在源巖層內(nèi)的就近聚集表現(xiàn)為典型的原地成藏模式，與油頁巖、油砂、地浙青等差別較大。與常規(guī)儲層氣藏不同，頁巖既是天然氣生成的源巖，也是聚集和保存天然氣的儲層和蓋層。因此有機質(zhì)含量高的黑色頁巖、高碳泥巖等常是最好的頁巖氣發(fā)育條件。
[0003]頁巖亦屬致密巖石，故也可歸入致密氣層氣。它起始于阿巴拉契亞盆地的泥盆系頁巖，為暗褐色和黑色，富有機質(zhì)，可大量生氣。儲集空間以裂縫為主并可以吸附氣和水溶氣形式賦存，為低(負)壓、低飽和度(30%左右)，因而為低產(chǎn)。但在裂縫發(fā)育帶可獲較高產(chǎn)量，井下爆炸和壓裂等改造措施效果也好。頁巖氣開發(fā)具有開采壽命長和生產(chǎn)周期長的優(yōu)點——大部分產(chǎn)氣頁巖分布范圍廣、厚度大，且普遍含氣，使得頁巖氣井能夠長期地穩(wěn)定產(chǎn)氣。但頁巖氣儲集層滲透率低，開采難度較大。隨著世界能源消費的不斷攀升，包括頁巖氣在內(nèi)的非常規(guī)能源越來越受到重視。美國和加拿大等國已實現(xiàn)頁巖氣商業(yè)性開發(fā)。過去十年內(nèi)，頁巖氣已成為美國一種日益重要的天然氣資源，同時也得到了全世界其他國家的廣泛關(guān)注。頁巖氣開始時由于對把控不嚴，容易導致組分產(chǎn)生泄漏，而頁巖氣是屬于易燃易爆的材料，使得造成安全事故，因此，需要對頁巖氣的成分進行監(jiān)測。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有監(jiān)測設(shè)備對頁巖氣成分監(jiān)測的誤差大，導致頁巖氣監(jiān)測不到位，使得頁巖氣產(chǎn)生泄漏而不知，存在安全風險的問題，設(shè)計了一種頁巖氣開采過程中組分監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠準確地對頁巖氣的成分進行監(jiān)測，使得將環(huán)境中的頁巖氣進行準確的監(jiān)測，避免了出現(xiàn)安全事故，解決了現(xiàn)有監(jiān)測設(shè)備對頁巖氣成分監(jiān)測的誤差大，導致頁巖氣監(jiān)測不到位，使得頁巖氣產(chǎn)生泄漏而不知，存在安全風險的問題。
[0005]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):頁巖氣開采過程中組分監(jiān)測系統(tǒng)，包括內(nèi)部中空的殼體，所述殼體中設(shè)置有集氣管，集氣管一端連接有集氣探頭，集氣探頭設(shè)置在殼體外部，集氣管的另一端依次連接有球閥，球閥連接有電磁閥，電磁閥連接有水冷器，水冷器連接有制冷器蠕動泵，水冷器連接有進水管和出水管，制冷器蠕動泵連接有膜式過濾器，膜式過濾器連接有抽氣泵，抽氣泵連接有壓力調(diào)節(jié)閥，壓力調(diào)節(jié)閥連接有單向閥，單向閥連接有流量計，流量計連接有甲烷分析儀，甲烷分析儀連接有控制箱，控制箱同時與電磁閥、制冷器蠕動泵、抽氣泵連接，且球閥、電磁閥、水冷器、制冷器蠕動泵、膜式過濾器、抽氣泵、壓力調(diào)節(jié)閥、單向閥、流量計、甲烷分析儀和控制箱均設(shè)置在殼體中，殼體的外壁設(shè)置有蜂鳴報警器，且蜂鳴報警器設(shè)置在殼體外部，蜂鳴報警器與控制箱連接。
[0006]所述制冷器蠕動泵連接有放空管，放空管連接有阻燃器，阻燃器設(shè)置在殼體的外部。
[0007]所述集氣管連接有反吹掃系統(tǒng)，反吹掃系統(tǒng)與控制箱連接，且反吹掃系統(tǒng)設(shè)置在殼體內(nèi)部。
[0008]綜上所述，本發(fā)明的有益效果是:該系統(tǒng)能夠準確地對頁巖氣的成分進行監(jiān)測，使得將環(huán)境中的頁巖氣進行準確的監(jiān)測，避免了出現(xiàn)安全事故，解決了現(xiàn)有監(jiān)測設(shè)備對頁巖氣成分監(jiān)測的誤差大，導致頁巖氣監(jiān)測不到位，使得頁巖氣產(chǎn)生泄漏而不知，存在安全風險的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]附圖中標記及相應的零部件名稱:1 一集氣探頭；2—反吹掃系統(tǒng)；3—控制箱；4一殼體；5—甲烷分析儀；6—流量計；7—單向閥；8—壓力調(diào)節(jié)閥；9一蜂鳴報警器；10—阻燃器；11 一集氣管；12—排氣閥；13—放空管；14一抽氣泵；15—膜式過濾器；16—制冷器蠕動泵；17—進水管；18—水冷器；19—出水管；20—電磁閥；21—球閥。

【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合實施例及附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不僅限于此。
[0012]實施例1:
如圖1所示，頁巖氣開采過程中組分監(jiān)測系統(tǒng)，包括內(nèi)部中空的殼體4，所述殼體4中設(shè)置有集氣管11，集氣管11 一端連接有集氣探頭I，集氣探頭I設(shè)置在殼體4外部，集氣管11的另一端依次連接有球閥21，球閥21連接有電磁閥20，電磁閥20連接有水冷器18，水冷器18連接有制冷器蠕動泵16，水冷器18連接有進水管17和出水管19，制冷器蠕動泵16連接有膜式過濾器15，膜式過濾器15連接有抽氣泵14，抽氣泵14連接有壓力調(diào)節(jié)閥8，壓力調(diào)節(jié)閥8連接有單向閥7，單向閥7連接有流量計6，流量計6連接有甲烷分析儀5，甲烷分析儀5連接有控制箱3，控制箱3同時與電磁閥20、制冷器蠕動泵16、抽氣泵14連接，且球閥
21、電磁閥20、水冷器18、制冷器蠕動泵16、膜式過濾器15、抽氣泵14、壓力調(diào)節(jié)閥8、單向閥7、流量計6、甲烷分析儀5和控制箱3均設(shè)置在殼體4中，殼體4的外壁設(shè)置有蜂鳴報警器9，且蜂鳴報警器9設(shè)置在殼體4外部，蜂鳴報警器9與控制箱3連接。由于頁巖氣的主要成分是甲烷，因此對泄漏在空氣中的甲烷進行分析監(jiān)測，就能夠?qū)搸r氣進行準確的監(jiān)測，防止出現(xiàn)安全事故，甲烷分析儀5是現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)，在市場上能夠直接購買得到，需要進行監(jiān)測時，集氣探頭I對空氣進行取樣收集，通過集氣管11進入到水冷器18中冷卻，抽氣泵14帶動氣體流動，并且通過膜式過濾器15過濾掉雜質(zhì)，得到純空氣，通過流量計6的計量作用得到體積，然后在甲烷分析儀5分析甲烷的含量是否超過危險值，當甲烷的含量超過危險值時，控制箱3控制蜂鳴報警器9閃爍鳴叫，使得人們能夠做好應急準備，防止造成安全事故。
所述制冷器蠕動泵16連接有放空管13，放空管13 —端設(shè)置在殼體4外部，放空管13設(shè)置在殼體4外部的一端連接有排氣閥12，放空管13連接有阻燃器10，阻燃器10設(shè)置在殼體4的外部，且阻燃器10能夠切斷放空管13。放空管13將檢測后的氣體與外界連通，阻燃器10避免外界的火花使得甲烷燃燒或者爆炸，在放空管13中的氣體累計到一定量后，打開排氣閥12放出到空氣，利用反吹掃系統(tǒng)2吹掃整個系統(tǒng)，就進行下一次監(jiān)測。
[0013]所述集氣管11連接有反吹掃系統(tǒng)2，反吹掃系統(tǒng)2與控制箱3連接，且反吹掃系統(tǒng)2設(shè)置在殼體4內(nèi)部。反吹掃系統(tǒng)2是對系統(tǒng)管道進行反向吹洗，使得設(shè)備能夠準確地監(jiān)測，避免內(nèi)部殘留的成分造成誤差。
[0014]所述出水管19與水冷器18的連通處位于進水管17和水冷器18的連通處的上方。進水管17和水冷器18是對水冷器18提供冷卻的原料，水冷的方式是能夠循環(huán)利用，降低成本。
[0015]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)、方法實質(zhì)上對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.頁巖氣開采過程中組分監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括內(nèi)部中空的殼體(4)，所述殼體(4)中設(shè)置有集氣管(11)，集氣管(11) 一端連接有集氣探頭(1)，集氣探頭(I)設(shè)置在殼體(4)外部，集氣管(11)的另一端依次連接有球閥(21)，球閥(21)連接有電磁閥(20)，電磁閥(20)連接有水冷器(18)，水冷器(18)連接有制冷器蠕動泵(16)，水冷器(18)連接有進水管(17)和出水管(19)，制冷器蠕動泵(16)連接有膜式過濾器(15)，膜式過濾器(15)連接有抽氣泵(14)，抽氣泵(14)連接有壓力調(diào)節(jié)閥(8)，壓力調(diào)節(jié)閥(8)連接有單向閥(7)，單向閥(7 )連接有流量計(6 )，流量計(6 )連接有甲烷分析儀(5 )，甲烷分析儀(5 )連接有控制箱(3)，控制箱(3)同時與電磁閥(20)、制冷器蠕動泵(16)、抽氣泵(14)連接，且球閥(21)、電磁閥(20)、水冷器(18)、制冷器蠕動泵(16)、膜式過濾器(15)、抽氣泵(14)、壓力調(diào)節(jié)閥(8 )、單向閥(7 )、流量計(6 )、甲烷分析儀(5 )和控制箱(3 )均設(shè)置在殼體(4 )中，殼體(4 )的外壁設(shè)置有蜂鳴報警器(9 )，且蜂鳴報警器(9 )設(shè)置在殼體(4)外部，蜂鳴報警器(9 )與控制箱(3)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頁巖氣開采過程中組分監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述制冷器蠕動泵(16 )連接有放空管(13 )，放空管(13 ) —端設(shè)置在殼體(4)外部，放空管(13 )設(shè)置在殼體(4)外部的一端連接有排氣閥(12)，放空管(13)連接有阻燃器(10)，阻燃器(10)設(shè)置在殼體(4)的外部，且阻燃器(10)能夠切斷放空管(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頁巖氣開采過程中組分監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述集氣管(11)連接有反吹掃系統(tǒng)(2)，反吹掃系統(tǒng)(2)與控制箱(3)連接，且反吹掃系統(tǒng)(2)設(shè)置在殼體(4)內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頁巖氣開采過程中組分監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述出水管(19)與水冷器(18)的連通處位于進水管(17)和水冷器(18)的連通處的上方。
【文檔編號】E21B49/08GK104329085SQ201410582856
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】黃勇斌, 張鑫, 劉歡, 楊東凡, 李其鑫, 楊波, 羅迪 申請人:成都創(chuàng)源油氣技術(shù)開發(fā)有限公司