SK-3Q04色谱仪标定准确性影响因素分析论文_高天然

高天然

陕西延长石油(集团)有限责任公司延长气田采气三厂 陕西延安 717500

摘要:目前延长气田4个自有综合录井小队使用的SK-2000FC型综合录井仪气测设备全部是SK-3Q04快速色谱,其标定及注气样检查是气测录井中经常要进行的工作,在现场录井过程中发现该色谱仪在标定过程中存在的部分问题,影响了气测资料录取的准确性。本文针对影响SK-3Q04快速色谱仪标定准确性的各种因素进行分析,为相关人员提供参考,旨在有效地提高录井资料的准确性。

关键词:延长气田;快速色谱;标定准确性

1样品气影响因素

1.1样品气存放环境温度的影响

SK-3Q04快速色谱仪标定使用的混合烃样品气中主要包含C1、C2、C3、iC4、nC4、iC5、nC57个轻烃组分,实践中发现色谱仪标定存在受标准气样存放环境影响的问题,特别是在冬季施工条件恶劣的陕北地区,存放标准气样的条件受环境温度的影响尤为突出,现已录井1队承录的4口井进行统计对比。表1是标准气样受环境温度影响的情况统计。

表1

可以看出,标准气样所放置的环境温度为15~30℃时色谱仪标定误差相对较小,环境低于15℃时应该禁止使用。环境温度对标准气样的影响会导致气测标定结果不准确,进而影响录取气测资料的准确性。

1.2组分相对密度的影响

在常温常压下混合烃中各组分的相对密度是不同的;C1的相对密度是0.55,C2的相对密度是1.04,C3的相对密度是,1.56,iC4的相对密度是2.05,nC4的相对密度是2.10,iC5的相对密度是2.48,nC5的相对密度是2.97。可以看出,各组分的相对密度出现“分层”的现象。为了保证色谱仪标定数据的准确度,必须保证瓶内气体混合均匀,在混合烃样品气进样标定前必须将气瓶充分晃动摇匀,才能减少体积分数失真,否则会导致混合烃标定曲线不准确,影响气测录井资料的准确性。

1.3样品气在气样袋中存放时间的影响

采气三厂综合录井队全部采用的是神开原厂钢体气样瓶,注样则采用的是气样袋。通常使用的气样袋是胶质球胆型的,这种材料对烃类有一定的吸附作用,而且对轻重烃的吸附能力不同,对轻烃(C1、C2)的吸附能力较弱,对重烃(C3、iC4、nC4、iC5、nC5)吸附能力较强,对空气则不吸附。样品气中的部分烃被球胆吸附后,会造成烃含量下降,是标准气样体积分数失真,球胆吸附烃类的多少还与气样在球胆中存放的时间有关。样品气在球胆中存放的时间越长,球胆对烃类的吸附量就越大,1.0068%的全烃存放2h与标准值的相对误差为3.05%,如果存放10h全烃从1.0068%降至0.8524%,其相对误差可高达14.76%从而导致仪器标定结果不准确。为了保证色谱仪标定准确,气样应即配即用,且样品气在气样袋中存放时间不得超过2h,如果超过2h应放空不用。

2 标定方法和人为操作的影响

2.1全烃标定的影响

SK—3Q04快速色谱仪使用的鉴定器是氢火焰离子化鉴定器(FID),属于质量型鉴定器,相同体积分数的单一烃与混合烃注入鉴定器后,其响应值会有明显差异。为避免录井中出现烃组分之和大于全烃值的不合理现象,全烃必须采用甲烷6~8点单一标准样标定。由于录井现场注样检查仪器时一般只注混合气样,采用单一甲烷标准气样标定全烃后,如注混合气样检查,全烃的读值会明显大于混合气样各组分之和,结果常被一些录井工程师和操作员误认为是仪器故障或标定不准确。其实,这是正常现象,这时不能用读值与所注混合气样的标准值差来判定仪器好坏及标定是否准确,只能用两次注相同体积分数及组分比例的混合样的读值差来判定。

2.2注样方式的影响

注样目的不同,注样方式也不同。如果是为了检查全套系统(脱气器、气路管线、色谱仪)管线连接的可靠性,应从电动脱气器的进气口注单一气样或混合气样。采用这种方式注样,只能说明管线(脱气器、气路管线、色谱仪)连接畅通和色谱仪工作状态正常。一般来说,这种注样方式的读值与标准气样的“标称值”都存在较大误差。因此,不能用从电动脱气器入口孔注样法检查仪器的重复性及标定的准确性。检查仪器的重复性及标定的准确性,应从隔断阀或样品泵进气口注样,具体做法与标定注样相同,注样的条件也要和标定时完全一样。为了保证

其准确性,要使用统一标准气样(如体积分数为1% 和10%的混合气样),这样才能检查仪器的重复性及标定的准确性。

2.3检修后未及时标定

影响气测读值大小的因素非常多,可以说从气样采集到鉴定器中所有的气路管线及气体流量大小的调整或更换相关部件等都会对色谱仪标定值造成影响。因此,凡是涉及到上述部分的调整都需要重新标定色谱仪,而这一点往往被现场操作人员所忽视。如调整保留时间,更换气阻或各种稳压气阀(调整空气、氢气流量大小),更换全烃、组分放大器、电路板后,快速色谱仪均需重新标定。SK—3Q04快速色谱仪组分分析有30s和90s两种模式,检修后在这两种分析模式下要分别重新进行标定,才能保证色谱仪采集分析的准确性。

2.4样品气的手工配置

色谱仪标定应该使用标准气样逐个进行全烃、C1、C2、C3、iC4、nC4、iC5、nC5的标定,SK—3Q04快速色谱仪是8点标定,为此应该配备C1、C2、C3、iC4、nC4、iC5、nC57 种烃组分,体积分数分别为0.01%、0.1%、1%、2%、5%、10%、50%、100%,共计8种不同体积分数的标准气样,分别进行全烃(全烃标定是用单一甲烷气样)和组分C1-nC5的8点标定。目前录井现场无法满足这样的条件,一般配制4种单一标准气样(如0.01%、1%、10%、100%)和两种1%、10%混合标准气样,其他标准气样只能手工配制完成,因为手工配制误差比较大,受环境、人为因素的影响等,所以会造成色谱仪标定取值差异,直接影响到录取气测资料的准确性。

2.5校正基线的误差

对于SK—3Q04快速色谱仪组分基线校正而言,30s与90s分析周期为两套不同的校正基线程序。在这两种分析模式下都要分别重新校正基线,才能保证色谱采集分析基线的准确性。但是在录井现场往往容易忽略,造成30s与90s分析周期切换时都使用上一种分析状态基线,结果引起切换后的分析基线不准确,影响气测资料采集的准确性。例如在30s分析周期状态下,当按下“校正基线”键时,色谱仪会自动进行5个分析周期(共150s)的基线自动校正,自动校正完成后“校正基线”提示框自动弹出,在人工操作下按“基线补偿”键,下一个周期即可以作出高灵敏度分析基线。若需要切换到90s分析周期时,需要重新校正基线,操作步骤与30s分析周期基线校正相同。

3 结束语

色谱仪标定准确性是关系到气测录取资料质量的重要环节。本文针对延长气田采气三厂自有录井小队现场使用的SK—3Q04快速色谱仪标定过程中存在的诸多产生误差的环节,归纳分析了8个方面影响该快速色谱仪标定准确性的因素。这些因素的总结,有利于规范SK—3Q04快速色谱仪标定,从而可最大限度地提高气测资料的录取质量。

参考文献:

[1]李振江.气测仪标定准确性的影响因素探讨[J].录井工程,2008,19(3):28-30.

论文作者:高天然

论文发表刊物:《建筑细部》2019年第13期

论文发表时间:2019/12/5

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