Файл: Левит А.М. Анализ газа и дегазация при разведке нефтяных, газовых и угольных месторождений.pdf

Из данных табл. 23 следует, что для достижения глубокой дега­ зации под действием' вакуума необходимо нагревать исследуемую воду или глинистый раствор до температуры выше 40°. При более низких температурах высокая степень извлечения может быть до­ стигнута только после большого числа дегазаций.

Таблица 23

Зависимость степени извлечения бутана из глинистого раствора под действием вакуума

от температуры дегазации

Примечание. В 1 л глинистого раствора растворено 20 мл бутана.

Приведенные результаты исследования показывают, что степень извлечения газа из воды и глинистого раствора под действием вакуума зависит от температуры дегазации.

Изменение степени извлечения газа из глинистого раствора под действием вакуума при изменении температуры приводит к тому, что из одной и той же пробы глинистого раствора можно при раз­ личных температурах извлечь различное количество растворенного газа. Это значит, что вакуумные дегазаторы обладают плохой вос­ производимостью [20], вследствие чего получаемые на этих прибо­ рах результаты не являются надежными.

ТЕРМОВАКУУМНЫЕ ДЕГАЗАТОРЫ

Дегазатор ТВД-5М (рис. 21) предназначен для дегазации проб глинистого раствора при проведении газового каротажа. Все сосуды дегазатора изготовлены из стекла, а пробоотборник — из нержавеющей стали. Сосуды 1 и 2 заполняются водой, а сосуд 5 — солевым раствором. Для дегазации пробы присоединяют пробоот­

тору 3. В сосудах 3, 4 и 5 создают при помощи насоса вакуум и включают нагреватель сосуда 1. Когда вода в сосуде 1 закипит,

74

открывают зажимы, и через пробоотборник объемом 250 мл про­ пускают такое же количество кипящей воды. Количество пропу­ щенной воды определяется по метке на сосуде 3. В результате ин­ тенсивного кипячения проба дегазируется, после чего из сосуда 2 подается холодная вода до заполнения сосуда 3. Извлеченный при дегазации газ переводится холодной водой из сосуда 3 в сосуд 4, который заполняется из сосуда 5 солевым раствором до метки 100 мл. Извлеченный газ разбавляется воздухом, и газовоздушная смесь пропускается через газоотборник прибора ГСТЛ-3 ( V = 25 мл), откуда подается на анализ.

Существенный недостаток прибора — его плохая приспособлен­ ность для отбора извлеченного газа шприцем.

Дегазатор ПДП используется в основном для дегазации проб керна и шлама (рис. 22), состоит из газосборного градуированного

трехходового крана 3. Холодильник 14 служит для предохранения крана 3 от попадания водяных паров, нарушающих его герметич­ ность. При помощи трехходового крана 3 пробоотборник 16 соеди­ няется с газоприемным баллоном 1, а после дегазации пробы из­ влеченный газ переводится в газоприемный сосуд 4. Пробоотбор­ ник с дегазируемой пробой 16, помещенный в термостат 17, при­ соединяется к дегазатору при помощи вводной трубки 13. Осталь­ ные детали дегазатора играют подсобную роль. Так, ловушка 7 предохраняет насос 15 от попадания воды, а трубка с углем 10 — от попадания в дегазатор масляных паров от насоса. При помощи трехходового крана 11 дегазатор соединяется с атмосферой или с вакуумным насосом 15.

Дегазации керна на дегазаторе ПДП обычно проводится в два этапа: при комнатной температуре и с подогревом [52].

Герметически закрытый пробоотборник 16 с керном погружают в термостат 17 и выдерживают в течение 15 мин. Затем в баллоне 1 создается вакуум. Это достигается опусканием баллона 2 и соеди­ нением его при помощи крана 11 с насосом Комовского 15. Когда уровень воды в баллоне 1 начнет понижаться, выключают насос, и при помощи крана 3 соединяют газосборный баллон с дегазируе­ мой пробой. Выделяющийся из пробы газ поступает в газосборный баллон 1, а вода из баллона 1 поступает в уравнительный баллон 2. Затем перекрывают кран 3, поворотом крана 11 соединяют бал­ лон 2 с атмосферой и, поднимая его, замеряют объем выделив­ шегося газа в баллоне 1. Поворотом крана 3 соединяют баллон 1 с газосборным сосудом 4 и переводят туда извлеченный газ. Дега­ зация пробы проводится многократно, до полного извлечения газа. Общий объем извлеченного газа делят на массу керна и получают газонасыщенность керна.

Дегазатор ГБЭ (рис. 23) используется для дегазации воды, гли­ нистого раствора, шлама и керна. Состоит из баллона 5, грязе­ вика 2, вакуумметра 8, приемного сосуда 6, ловушки 7 и уравни-

75

Рис. 21. Дегазатор ТВД-5М.

тельных сосудов 3 и 4. Баллон присоединяется своим верхним кон­ цом к вакуумному насосу и вакуумметру 8, а нижним концом к грязевику 2. К нижнему концу грязевика при помощи каучуко­ вой трубки присоединяется резиновая пробка. Отростки грязевика и баллона соединяются с уравнительными склянками, заполнен­ ными водой и солевым раствором.

Бутылка с водой или глинистым раствором, подлежащим дега­ зации, присоединяется к дегазатору при помощи резиновой пробки. В момент подключения бутылка находится в перевернутом виде, и горлышко находится под водой. Подключенную бутылку поворачи­ вают горлышком кверху и погружают в бачок с водой 14, нагретой до 70°. В дегазаторе создают вакуум, открывают зажим 13 и дега­ зируют пробу в течение 20 мин. По окончании дегазации откры­ вают зажим 12 и грязевик заполняют водой. Затем закрывают зажим 12 и, открыв зажим И , заполняют баллон солевым ра­ створом.

Извлеченный из глинистого раствора газ собирается в верхней части баллона. Подняв склянку 3 и открыв зажим 10, пробу газа переводят в газосборник 6. Нагрев бутылки с водой до темпера­ туры 70—80° и дегазация при остаточном давлении, не превышаю­ щем 100 мм рт, ст. в конце дегазации, обеспечивают достаточно полное извлечение газа. При желании дегазацию пробы можно проводить многократно.

Дегазатор ГБЭ обычно состоит из двух смонтированных в одном ящике аппаратов для параллельной дегазации двух проб.

Дегазацию керна на приборе ГБЭ проводят дважды. Сначала банку с пробой керна нагревают до 60—70° в водяной бане и под вакуумом в течение 5—7 мин дегазируют пробу. Затем при откры­ том зажиме 13 вытесняют солевым раствором извлеченный газ в газосборный сосуд. При этом банка с керном заполняется соле­ вым раствором. После этого закрывают зажим 13, в дегазаторе создают снова вакуум, и после открывания зажима 13 дегазируют пробу, залитую солевым раствором, вторично. Газ, извлеченный при второй дегазации, добавляется к порции газа, извлеченной при первой дегазации, и после их перемешивания отправляется на анализ.

Результаты опытов по определению степени извлечения угле­ водородных газов, достигаемой при двадцатиминутной дегазации воды, приведены в табл. 24.

Из табл. 24 видно, что степень извлечения газа, достигаемая при помощи прибора ГБЭ при данной продолжительности дегаза­ ции, достаточно высока и получаемые результаты хорошо воспро­ изводимы.

Таким образом, прибор ГБЭ обладает следующими достоин­ ствами [20]: высокой степенью дегазации, хорошей воспроизводи­ мостью получаемых результатов и возможностью проведения по­ вторной дегазации пробы; простотой устройства и дешевизной.

77

Основным недостатком дегазатора ГБЭ является его недостаточ­

ная производительность.

Дегазатор ГД применяется для извлечения газа из воды, глини­ стого раствора, керна и шлама. В качестве дегазатора может быть использован обычный газовый цилиндр 1 с уравнительной склян­ кой 2 (рис. 24). Газовый цилиндр присоединяется к уравнительной склянке при помощи тройника 5. На свободный конец тройника надета вакуумная резиновая трубка, которая закрывается зажи­

мом 6.

Таблица 24

Степень извлечения различных углеводородных газов при дегазации воды на термовакуумном приборе ГБЭ

Перед началом работы поворотом крана 8 соединяют цилиндр через трубу 9 с воздухом, уравнительную склянку ставят ниже цилиндра, и вода переходит из цилиндра в нее. После этого закры­ вают зажим 7 и через отросток 10 присоединяют дегазатор к ваку­ умному насосу. Когда в цилиндре будет создан нужный вакуум, ставят кран 8 в нейтральное положение (когда все три хода крана закрыты) и к каучуковой трубке при помощи переходника с проб­ кой присоединяют колбу с дегазируемой пробой 3. Затем откры­ вают зажим 6 и опускают колбу в сосуд с кипящей водой 4. Через 5 мин вынимают колбу из сосуда с горячей водой и охлаждают ее до тех пор, пока частично вытесненная вода снова заполнит колбу. Затем открывают зажим 7, при этом вода переходит из уравнитель­ ной склянки в цилиндр, а над водой остается извлеченный газ. К отростку 9 при помощи каучуковой трубки присоединяют пробо­ отборник, подымают уравнительную склянку выше цилиндра и, открывая кран, переводят извлеченный газ в пробоотборник.

Можно также каучуковую трубку закрыть заглушкой и отобрать пробу газа в шприц.

Описанный прибор весьма прост и дешев и по степени извле­ чения не уступает лучшим термовакуумным приборам. При от­

78