本实用新型专利技术涉及一种高含硫气井井口单质硫计量装置，包括一圆柱形测量管、位于测量管内并与其同轴设置的楔形纺锤节流件、用于测量测量管内上下游介质差压的多参量传感器，楔形纺锤节流件与测量管内壁之间形成有用于介质流通的间隙，所述楔形纺锤节流件内嵌有光量子源，测量管外侧设置有用于接收光量子射线的光量子探测系统，光量子源释放的光量子射线可沿测量管径向射出穿透间隙以及测量管管壁被光量子探测系统接收。采用了楔形纺锤检测件的节流件，使其对被测流体的阻力最小，最大程度地减小管道压损，对于气液固三相介质的流型流态具有较强的适应性。具有较强的适应性。具有较强的适应性。
【技术实现步骤摘要】
一种高含硫气井井口单质硫计量装置
[0001]本专利技术涉及井口流量计量
，尤其是涉及一种高含硫气井井口单质硫计量装置。
技术介绍
[0002]页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，成分以甲烷为主，是一种重要的非常规天然气资源。页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。较常规天然气相比，页岩气藏具有自生自储特点，页岩既是烃源岩，又是储层，不受构造控制，无圈闭、无清晰的气水界面。页岩气埋藏深度范围大，埋深从200米到深于3000米。
[0003]页岩气开采时普遍含硫。大量研究认为，气体从地层中流出时，地层中的硫元素有三种途径被带出。一是溶于气体中的链烷烃，二是与疏化氧结合生成多硫化氢，三是单质硫微滴(地层温度高于单质硫熔点时)被气流机械地夹带出来。
[0004]在开发高含硫气田中，往往需要解决硫堵问题。例如某高硫气田，含硫高达60～70％，完钻不久，既因严重硫堵、腐蚀和安全问题而被迫关井。引起堵塞的原因主要是气体中的单质硫在油管及地面设备中不断沉积所致。
[0005]因此，为保证高硫气田的正常开采，对单质硫的计量问题也随之产生。对井口单质硫的计量可有效确定单质硫来源，可以在源头监控单质硫的产生，并在后端的生产环节中布置除硫装置，从而有效控制和降低单质硫的危害，指导后期地面工程的建设及生产。
技术实现思路
[0006]针对现有技术存在的不足，本申请实施方式提供一种高含硫气井井口单质硫计量装置。
[0007]一种高含硫气井井口单质硫计量装置，包括一圆柱形测量管、位于测量管内并与其同轴设置的楔形纺锤节流件、用于测量测量管内上下游介质差压的多参量传感器，测量管包括介质入口端和出口端，所述楔形纺锤节流件包括沿测量管内介质流通方向顺次设置的后段、平滑段以及前段，所述楔形纺锤节流件与测量管内壁之间形成有用于介质流通的间隙；
[0008]所述楔形纺锤节流件平滑段或前段靠近平滑段和前段的连接位置一端内嵌有光量子源，测量管外侧设置有用于接收光量子射线的光量子探测系统，光量子源释放的光量子射线可沿测量管径向射出穿透间隙以及测量管管壁被光量子探测系统接收。
[0009]优选的，所述测量管靠近入口端位置设置有高压取压管，以及测量管靠近平滑段前端位置设置有低压取压管，所述多参量传感器分别与高压取压管和低压取压管相连接，用于测量上游介质压力及上下游介质差压。
[0010]优选的，所述光量子源位于平滑段靠近前段一端。
[0011]优选的，所述测量管内放置有止旋片，所述止旋片设置于楔形纺锤节流件的后段
并固定于测量管内壁。
[0012]优选的，其还包括用于测量测量管内介质的温度传感器。
[0013]优选的，其还包括计算机，所述光量子探测系统、多参量传感器、温度传感器与计算机相连接。
[0014]优选的，所述光量子源设置有多个，且沿平滑段径向环形等距分布。
[0015]优选的，所述光量子源为Ba
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。
[0016]优选的，所述光量子探测系统为CZT半导体探测器。
[0017]本方案的有益效果为：
[0018]1、本技术方案采用了楔形纺锤检测件的节流件，使其对被测流体的阻力最小，最大程度地减小管道压损，并具有抗硫冲蚀、不易积污、不易磨损等特点，对于气液固三相的介质的流型流态具有较强的适应性；
[0019]2、高压取压管从楔形纺锤检测件的最前端的最大压力处引出，低压取压管从环形槽道(间隙)流动中的最小压力处引出，从而得到在固定总流量下所能获得的最大差压，极大的提高了流量计量装置的测量范围及在低总流量下的精度。
[0020]3、所采用的光量子源放射出的光量子具有三个主要能级，分别为31keV、81keV、356keV；光量子源具有不同特征峰，不同介质对不同特征峰的吸收系数不同，且具有特定的函数关系。因此根据不同特征峰光量子计数的衰减率即可计算出多种介质的相分率。
附图说明
[0021]图1是本申请高含硫气井井口单质硫计量装置的结构剖视图。
[0022]图2是本申请楔形纺锤节流件的正面示意图。
[0023]附图标记：1、测量管；1a、出口端；1b、入口端；2、楔形纺锤节流件；21、后段；22、平滑段；23、前段；3、光量子源；4、光量子探测系统；5、止旋片；6、多参量传感器；7、温度传感器；8、计算机；9、低压取压管；10、高压取压管。
具体实施方式
[0024]以下结合附图1
‑
2对本专利技术作进一步详细说明。附图中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
[0025]另外，下面结合附图描述的本申请的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请的实施方式，而不能理解为对本申请的限制。
[0026]如图1所示，本申请实施方式的高含硫气井井口单质硫计量装置包括一圆柱形的测量管1，测量管1用于通过被测介质，测量管1包括介质入口端1b和出口端1a，在测量管1内放置有楔形纺锤节流件2，楔形纺锤节流件2与测量管1同轴设置，在楔形纺锤节流件2与测量管1内壁之间形成有用于介质流通的间隙，本方案中的介质为气液固三相流。结合图2所示，楔形纺锤节流件2包括沿着测量管1内介质流通方向顺次设置的后段21、平滑段22以及前段23，后段21、平滑段22以及前段23三段结构为一体成型，楔形纺锤节流件2通过止旋片5固定于测量管1，止旋片5固定连接测量管1内壁，后段21嵌设固定于止旋片5内，止旋片5主要用于消除流体流向旋涡。
[0027]如图1
‑
2所示，在楔形纺锤节流件2平滑段22或前段23上内嵌有光量子源3，具体
的，光量子源3靠近平滑段22和前段23的连接位置设置，本具体方案实施时，光量子源3位于平滑段22上，在测量管1外侧设置有用于接收光量子射线的光量子探测系统4，本方案中所采用的光量子源3为Ba
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，光量子源3至少设置有两个，且沿平滑段22径向环形等距分布，多个设置的光量子源3使得数据计算可平均，进而使得检测过程具有较高的精确度，当其中某个光量子源3发生损坏时，计量装置依然可以正常测量，光量子探测系统4为CZT半导体探测器，探测器与光量子源3一一对应，其布置方式使得光量子源3释放的光量子射线可沿测量管1径向射出穿透间隙以及测量管1管壁被光量子探测系统4接收，光量子探测系统4可测量得到光量子源3透过介质后的光量子计数，从而计算得到介质对光量子的吸收系数，进而计算出介质相分率。
[0028]如图1
‑
2所示，计量装置还包括多参量传感器6和温度传感器7，在测量管1靠近入口端1b位置设置有高压取压管10，以及测量管1靠近平滑段22前端位置设置有低压取压管9，多参量传感器6分别与高压取压管10和低压取压管9相连接，通过上述连接布置参量传感器可用于测量测量管1上高压取压管10处介质压力值，以及高压取压管10与低压取压管本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高含硫气井井口单质硫计量装置，其特征在于：包括一圆柱形测量管(1)、位于测量管(1)内并与其同轴设置的楔形纺锤节流件(2)、用于测量测量管(1)内上下游介质差压的多参量传感器(6)，测量管(1)包括介质入口端(1b)和出口端(1a)，所述楔形纺锤节流件(2)包括沿测量管(1)内介质流通方向顺次设置的后段(21)、平滑段(22)以及前段(23)，所述楔形纺锤节流件(2)与测量管(1)内壁之间形成有用于介质流通的间隙；所述楔形纺锤节流件(2)平滑段(22)或前段(23)靠近平滑段(22) 和前段(23)的连接位置一端内嵌有光量子源(3)，测量管(1)外侧设置有用于接收光量子射线的光量子探测系统(4)，光量子源(3)释放的光量子射线可沿测量管(1)径向射出穿透间隙以及测量管(1)管壁被光量子探测系统(4)接收。2.根据权利要求 1 所述的一种高含硫气井井口单质硫计量装置，其特征在于：所述测量管(1)靠近入口端(1b)位置设置有高压取压管(10)，以及测量管(1)靠近平滑段(22)前端位置设置有低压取压管(9)，所述多参量传感器(6)分别与高压取压管(10)和低压取压管(9)相连接，用于测量上游介质压力及上下游介质差...
【专利技术属性】
技术研发人员：李敬阳，罗超，徐斌，陈继革，
申请(专利权)人：成都洋湃科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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