Методички к лабам по ТЭГС / Методичка - Методы отбора проб газа и газового конденсата

метанола, гликолей, других примесей и температуры точек росы влаги и углеводородов пробы отбирают непосредственно в прибор для анализа. При отборе малых объемов газа (при содержании сероводорода в газе более 5%)

используют стеклянные тарированные пипетки. Пробы отбирают методом продувки (10-15 – кратный объем пипетки) при создании небольшого

(относительно атмосферного) избыточного давления.

При отборе проб газа, содержащего конденсирующиеся углеводороды,

для предупреждения конденсации температура пробоотборной линии и контейнера должна быть не ниже температуры газа, при необходимости пробоотборная линия теплоизолируется или подогревается.

При отборе проб газа из системы, содержащей влагу, перед контейнером устанавливается каплеуловитель.

1.5.Отбор проб углеводородного конденсата и сжиженных нефтяных газов

Отбор проб углеводородного конденсата (сырого, имеющего давление насыщенных паров значительно больше атмосферного давления) проводится в соответствии с «Инструкцией по исследованию газоконденсатных месторождений на газоконденсатность», составленной ВНИИГАЗом.

Для отбора пробы сырого конденсата используются двухвентильные контейнеры объемом 150-200 см3. Нижний вентиль 3 контейнера, как показано на рисунке 4, присоединяется пробоотборной линией к пробоотборному вентилю 1 сборника конденсата или к вентилю уровнемерного стекла. К

верхнему вентилю 5 через манифольд 6 присоединяется образцовый манометр 7

со шкалой, равной 1,5÷2х кратному давлению отбора. Затем поочередно открываются пробоотборный вентиль 1 сборника конденсата (или вентиль уровнемерного стекла), нижний вентиль 3 и верхний вентиль контейнера 5, а

вентиль манифольда 8 – лишь на 3-5 оборотов (при шаге резьбы 1мм).

11

Контейнер держится в вертикальном положении. Контейнер заполняется

конденсатом при давлении, близком к давлению в точке отбора до появления

через вентиль манифольда 8 углеводородного конденсата (обычно процесс

заполнения составляет 1-2мин). Далее закрываются вентиль манифольда 8,

верхний вентиль контейнера 5, а минуту спустя – нижний вентиль контейнера 3.

Для завершения отбора пробы сырого конденсата перекрывается

пробоотборный вентиль 1 сборника конденсата (или вентиль уровнемерного

стекла), контейнер отсоединяется от пробоотборной трубки, сборника

конденсата (вентиля уровнемерного стекла) и от манифольда. Контейнер

проверяется на герметичность способом мыльной пенки или погружением в

емкость с водой.

7

8

6

5

4

3

1 2

Рисунок 4 – Схема отбора пробы конденсата 1 – пробоотборный вентиль, 2 – пробоотборная линия, 3 – нижний вентиль

контейнера, 4 – 2-ухвентильный контейнер, 5 – верхний вентиль контейнера, 6 – манифольд, 7 – образцовый манометр, 8 – вентиль манифольда

12

Отбор проб сжиженных нефтяных газов проводится в соответствии с приложением А ГОСТа 14921-78.

К сжиженным нефтяным углеводородным газам относятся пропан, бутан или смеси из них.

Пробы отбираются в контейнеры, методом продувки, выпуская часть пробы для создания 20%-ного газового пространства и наполнения жидкостью

80% его объема.

Пробы отбираются только из жидкой фазы при давлении выше давления насыщенных паров.

Отбор проб сжиженных газов в двухвентильные контейнеры проводится по аналогии с отбором проб конденсата. После отбора пробы в контейнере создают 20%-ный газовый объем. Для этого взвешивают заполненный контейнер и вычитают массу тары. Рассчитывают массу продукта, которую следует выпустить, чтобы получить 20%-ный объем над уровнем жидкой фазы в контейнере. Выпускают продукт открытием нижнего вентиля контейнера.

Закрывают нижний вентиль и вновь взвешивают контейнер. В случае необходимости операцию повторяют.

Создание газового объема предохраняет пробу продукта от возможной разгерметизации при повышении температуры.

1.6.Маркировка проб и условия транспортировки и хранения

Отобранные пробы природного газа, сырого конденсата, сжиженных нефтяных газов маркируют, т.е. на каждую пробу составляется этикетка.

На этикетке должны быть указаны:

- наименование объекта, где произведен отбор проб (месторождение,

скважина, газопровод, технологическая установка и др.); - линия, из которой отобрана проба;

13

- условия отбора (давление, температура продукта в точке отбора),

давление в пробоотборнике;

-вид продукта (газ сепарации, сырой конденсат и т.д.);

-дата и время отбора пробы;

-кем отобрана проба.

Перед транспортировкой проб вентили контейнеров и баллонов закрывают предохранительными колпаками. Контейнеры помещают в специальные ящики с перегородками, в которых они жестко закрепляются и при необходимости перекладываются мягким упаковочным материалом для предупреждения соударений.

При транспортировке бутылок с пробой продукта на дальние расстояния пробки горловин бутылок заливают парафином или другим восковым продуктом. Транспортируют бутылки с пробами в перевернутом виде (вверх дном) в специальных деревянных ящиках с гнездами.

Хранение пробы и забор ее в анализатор должны производиться при температуре, равной или превышающей температуру, при которой отобрана проба, чтобы не допустить возможности конденсации компонентов газа в пробоотборнике. Помещение, в котором хранят пробы, должно быть снабжено приточно-вытяжной вентиляцией.

2.ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

2.1.Работа 1. Отбор пробы газа в бутылку (метод вытеснения)

Подключают пробоотборную линию (рисунок 5) к пробоотборному вентилю 2 на линии газопровода 1. В гнездо манометра ввертывают регулирующий вентиль 4, используя переходник 3, закрывают его и на выходной конец надевают резиновую трубку 5 диаметром 6 мм. Открывают запорный вентиль 2, затем медленно регулируют поток газа с помощью

14

регулирующего вентиля 4 так, чтобы через резиновую трубку, опущенную в воду, установился поток газа около 1-2 л/мин. Пробоотборную линию продувают.

В емкость 6 наливают запирающую жидкость – насыщенный раствор поваренной соли. Заполняют той же жидкостью бутылку 7, погружают ее в емкость и переворачивают горлышком вниз так, чтобы в бутылку не попал воздух.

5

7

4

3 2

6

1

Рисунок 5 – Схема отбора пробы жидкости газа в бутылку (метод вытеснения жидкости)

1 – газопровод; 2 – пробоотборный вентиль; 3 – переходник; 4 – регулирующий вентиль; 5 – пробоотборная (резиновая) трубка; 6 – емкость с запирающей жидкостью; 7 – бутылка.

Свободный конец резиновой трубки, через которую пропускают поток газа, вводят в бутылку до дна. Пробоотборным вентилем 2 устанавливают скорость потока газа, чтобы вытеснение осуществлялась в течении одной минуты. После вытеснения жидкости из бутылки продолжают пропускать газ в течение 2-3мин, после чего резиновую трубку извлекают из бутылки и закрывают ее резиновой пробкой так, чтобы над пробкой осталось около 1см запирающей жидкости для предотвращения подсоса воздуха в период хранения и транспортировки пробы. Бутылку с пробой, не переворачивая, извлекают из емкости с водой и наклеивают или привязывают к ней этикетку с

15

характеристикой пробы. Пробу хранят и транспортируют горлышком вниз,

предварительно залив пробку и конец горлышка парафином или менделеевской замазкой.

Такой способ отбора проб называют способом вытеснения.

2.2. Работа 2. Отбор пробы газа в стеклянную пипетку или пикнометр

продувкой

Подсоединяют к источнику и продувают пробоотборную линию согласно

пункту 3.1.

6

8

Рисунок 6 – Схема отбора пробы газа в стеклянную пипетку 1 – газопровод; 2 – пробоотборный вентиль; 3 – переходник; 4 –

регулирующий вентиль; 5 – пробоотборная (резиновая) трубка; 6 – пипетка; 7 – верхний край пипетки; 8 – нижний край пипетки.

Открывают оба крана газовой пипетки 6, располагают ее вертикально и к

верхнему крану 7 подсоединяют свободный конец резинового шланга (рисунок

6). Продувают пипетку 10-15 кратным объемом газа. Продувку ведут сверху

вниз, поскольку природный газ, как правило, легче воздуха. Если отбирают газ с

16

плотностью больше плотности воздуха (кислые газы установок сероочистки,

природный газ с высоким содержанием двуокиси углерода и сероводорода,

например, из Астраханского месторождения), источник газа подсоединяют к нижнему крану 8.

По окончании продувки пипетки быстро закрывают ее выходной, а затем входной краны и отсоединяют резиновую трубку от пипетки. Для хранения и транспортировки краны заливают парафином. Пробы маркируют, упаковывают

вящики с мягкой упаковкой и отправляют в лабораторию.

2.3.Работа 3. Отбор проб газа в пипетки вытеснением запирающей

жидкости

Подсоединяют к источнику и продувают пробоотборную линию согласно

пункту 3.1. Пипетку располагают вертикально. К нижнему краю с помощью

резиновой трубки 9 подсоединяют напорную склянку 10 вместимостью в 2-3

раза больше вместимости пипетки (рисунок 7).

Рисунок 7 – Схема отбора проб газа в стеклянную пипетку вытеснением воды. 1 – газопровод; 2 – пробоотборный вентиль; 3 – переходник; 4 – регулирующий вентиль; 5 – пробоотборная трубка; 6 – пипетка; 7 – верхний край пипетки; 8 – нижний край пипетки; 9 – подсоединительная трубка; 10 –

напорная склянка.

17

Напорную склянку заполняют водой, открывают верхний, а затем нижний краны пипетки, поднимают напорную склянку и заполняют водой пипетку так,

чтобы вода начала вытекать из верхнего крана пипетки.

Закрывают верхний кран и опускают напорную склянку ниже уровня нижнего крана. Воздух не должен просачиваться через верхний или нижний краны. В противном случае краны необходимо смазать крановой смазкой.

Резиновую трубку пробоотборной линии, через которую продолжается ее продувка, соединяют с верхним краном пипетки, быстро открывают ее верхний кран и вытесняют воду из пипетки в напорную склянку. Когда вся вода вытеснена, быстро закрывают сначала нижний, а затем верхний краны пипетки

(чтобы в пипетке давление было не ниже атмосферного), отсоединяют трубку пробоотборной линии, а затем трубку напорной склянки. Пробу маркируют, а в случае необходимости транспортировки или хранения, краны заливают парафином.

2.4. Работа 4. Отбор пробы газа в одновентильный баллон под

давлением – метод прополаскивания

Давление отбора пробы не должно превышать указанного на баллоне.

К месту отбора пробы на выкидной линии скважины-газопровода 1 (рисунок 8) с помощью переходника подсоединяют металлическую пробоотборную трубку 3 (красномедную или из нержавеющей стали) с

накидными гайками с двух сторон к вентилю газопровода 2 и манифольду 6.

Трубку продувают 10-15 кратным объемом газа и подсоединяют к вентилю 5

баллона 4, полностью его открывают. Затем полностью открывают вентиль 2 на пробоотборной линии. Баллон заполняют газом и выдерживают в течение 3-5

мин. Закрывают вентили баллона 4 и пробоотборной линии 2. Открывают вентиль манифольда 7 и выпускают газ в атмосферу. Закрывают вентиль манифольда 7 при достижении давления по манометру 8 до 0,1 от давления в

18

газопроводе. Вновь открывают вентиль 2 на пробоотборной линии 3.

Повторяют операцию прополаскивания несколько раз (5-8 раз).

2

4

1

Рисунок 8 – Схема отбора пробы газа в одновентильный баллон 1 – газопровод; 2 – пробоотборный вентиль; 3 – пробоотборная трубка; 4 –

баллон ,5 – вентиль баллона; 6 – манифольд; 7 – вентиль манифольда; 8 – манометр.

Отбор проб в одновентильные баллоны не допустим для газов,

содержащих конденсирующие компоненты, поскольку при выпуске газа из

баллона они выпадают в жидкую фазу и накапливаются в нем при

многократных операциях.

Пробу маркируют и отправляют в лабораторию.

2.5. Работа 5. Отбор пробы в двухвентильный пробоотборник

(контейнер) под давлением – метод продувки

Для отбора проб используют пробоотборники типа КЖ-3, КЖО, ПУ-400,

ПУ-50 и другие аналогичные пробоотборники, рассчитанные на давление не

ниже давления в системе. Пробоотборники должны быть чистыми и

герметичными. После применения пробоотборники полностью освобождают от

19

продукта, продувают сжатым азотом или воздухом и ставят в закрытое вентилируемое помещение, защищенное от пыли и атмосферных осадков. При необходимости пробоотборники обрабатывают водяным паром перед продувкой азотом (ГОСТ 14921-78).

Рисунок 9 – Схема отбора пробы газа в двухвентильный контейнер.

1 – газопровод; 2 – пробоотборный вентиль; 3 – переходник; 4,5 – накидные гайки; 6 – пробоотборная трубка; 7 – верхний вентиль пробоотборной линии; 8

– нижний вентиль пробоотборной линии; 9 - пробоотборник.

К пробоотборному вентилю 2 (рисунок 9) на выкидной линии скважины

(газопровода) или выкидной линии сепаратора через переходник 3

подсоединяют пробоотборную трубку 6 с двумя накидными гайками 4 и 5.

Трубку продувают 10-15 кратным объемом газа. Пробоотборник 9 располагают вертикально, полностью открывают верхний вентиль 7 и приоткрывают нижний вентиль 8. Установив слабый поток через пробоотборную трубку,

подсоединяют ее свободный конец к верхнему вентилю пробоотборника с помощью накидной гайки. Полностью открывают пробоотборный кран 2 гнезда манометра, а выходным вентилем пробоотборника регулируют скорость продувки так, чтобы в течение 10-15 мин в пробоотборнике сменился 10-15

кратный объем газа. При этом в случае охлаждения (обмерзания) штуцера выходного вентиля пробоотборника и появления капель конденсирующихся углеводородов скорость продувки следует уменьшить, прикрывая выходной

20