[发明专利]一种多影响因素下高精度测定硫溶解度并联式装置及方法

说明书

本发明公开了一种多影响因素下高精度测定硫溶解度并联式装置及方法，所述装置包括硫单质吸收系统、硫单质饱和系统、硫含量测定系统，所述硫单质吸收系统用于除去含硫气体中溶解的硫单质；所述硫单质饱和系统以并联式设置，用于同时对不同温度、压力下的含硫气体进行饱和；所述硫单质吸收系统和所述硫单质饱和系统并联设置；所述硫含量测定系统用于测定并联式硫单质饱和系统的总硫含量及标定相同条件下吸收硫单质后含硫气体中硫元素含量。本发明能够高精度测定多影响因素下高含硫气体的硫溶解度，解决了以往每次仅能测量单点条件下含硫气样中硫溶解度问题，采用该装置及方法测量更加安全、高效、便捷。

技术领域

本发明涉及含硫天然气溶解度测试技术领域，特别涉及一种多影响因素下高精度测定硫溶解度并联式装置及方法。

背景技术

近年来，我国一批高含硫天然气藏被开发投产，在钻井和开采过程中，高含硫天然气(高含硫气)从多孔地层流向井底，并流到井口的上升过程中，高含硫气的状态会随着温度、压力的降低而发生变化，在这个过程中，流体中气态硫的溶解度降低，会发生析出和凝结作用，部分形成液滴吸附在岩石表面或随高含硫气体流动，流动的液滴冷却后则变为固体颗粒沉积下来，这些颗粒杂质会沉积在地层或管道中，堵塞地层孔隙，降低地层渗透率，严重影响天然气产量等。

元素硫在高含硫天然气中的溶解度计算是进行硫沉积预测的关键所在，目前已有的高含硫溶解度测定装置无法同时快速测定不同温度、不同压力与任意组分气样条件下含硫气体的硫溶解度，每次仅能测量单一温度或压力条件下含硫气体的硫溶解度，且在对配样室内部搅拌的过程中，容易导致样品混合不够均匀，降低了检测效果。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种多影响因素下高精度测定硫溶解度并联式装置及方法，能同时快速测量不同温度、压力条件下含硫气样中的元素硫总量，进而计算该含硫气样中的硫溶解度，通过一次测定即可获得多点条件下的硫溶解度数据。

本发明的技术方案如下：

一方面，提供一种多影响因素下高精度测定硫溶解度并联式装置，包括配样系统、硫单质吸收系统、硫单质饱和系统、硫含量测定系统、抽真空系统、充氮置换系统，所述硫单质吸收系统用于吸收高含硫气体的单质硫，且所述硫单质吸收系统设置在恒温箱一内；所述硫单质饱和系统包括多个并联设置的硫单质饱和子系统，多个并联设置的硫单质饱和子系统用于同时对不同温度、压力条件下的含硫气体进行饱和，所述硫单质饱和系统设置在恒温箱二内；所述硫单质吸收系统和所述硫单质饱和系统并联设置，且两者的输入端与所述配样系统的输出端相连，两者的输出端与所述硫含量测定系统的输入端相连；所述硫含量测定系统用于测定硫单质饱和系统的总硫含量，以及标定硫单质吸收系统在与硫单质饱和系统相同条件下吸收硫单质后含硫气体中硫元素的含量；所述抽真空系统用于对整个装置进行抽真空除杂；所述充氮置换系统用于向整个装置填充氮气检测装置的气密性以及用于将管道内析出的硫单质吹入所述硫含量测定系统中。

作为优选，所述配样系统包括依次相连设置的储气瓶、储气瓶阀门、恒速恒压泵一、气体流量计一、气体增压泵一、单向阀门一、气体配样室、气体配样室阀门、气体增压泵二，所述储气瓶包括并联设置的硫化氢储气瓶、二氧化碳储气瓶、甲烷储气瓶，所述储气瓶阀门包括硫化氢储气瓶阀门、二氧化碳储气瓶阀门、甲烷储气瓶阀门，所述气体配样室与压力表一相连；

所述硫单质吸收系统包括依次相连设置的单向阀门二、中间容器、中间容器阀门、气体增压泵三、硫单质吸收室、吸收室阀门、气体干燥计、恒速恒压泵二、气体流量计二，所述中间容器与压力表二相连，所述硫单质吸收室与压力表三相连，所述硫单质吸收室内设有吸收硫单质的化学药剂；

所述硫单质饱和系统包括依次相连设置的单向阀门三、气体预热室、气体增压泵四、三组并联设置的硫单质饱和子系统；每组硫单质饱和子系统均包括依次相连设置的单向阀门、高温高压配样室、配样室阀门、硫粉过滤装置、恒速恒压泵、气体流量计；所述气体预热室内设有电磁加热棒一，所述高温高压配样室内设有电磁加热棒二，且所述高温高压配样室与压力表相连；