鉆井液氣體脫濕專用分離膜的制備方法、分離膜及膜分離器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氣體脫濕技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種鉆井液氣體脫濕專用分離膜、膜分離器及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)在鉆井中對油氣的檢測主要依靠氣測錄井技術(shù)。氣測錄井技術(shù)通常是使用電動脫氣器對鉆井液泥漿進(jìn)行攪拌分離氣體，樣品氣通過氣泵加壓經(jīng)過無水氯化鈣干燥管對氣體進(jìn)行吸附脫水，干燥后的樣品氣送入氣相色譜儀來分析其中的C1-C；、C02等組分，用于地層油氣的評價。
[0003]用無水氯化鈣干燥管脫濕存在以下三方面缺點(diǎn):
[0004]1、無水氯化鈣干燥劑需要定期更換。除更換干燥劑費(fèi)用、額外增加操作崗位、增加工作人員的操作內(nèi)容、氯化鈣后處理不環(huán)保等缺點(diǎn)之外，更主要的是樣品氣的氣體分析是間斷的，在更換干燥劑期間可能會造成某鉆遇地層油氣分析數(shù)據(jù)的缺失。
[0005]2、無水氯化鈣干燥管兩端一般采用脫脂棉封堵以防氯化鈣干燥劑吹散，由于鉆井液氣體中含有C5+等組分易被脫脂棉吸附，從而影響實(shí)際鉆遇地層的氣體組分的分析結(jié)果。
[0006]3、在干燥劑的整個更換周期內(nèi)，樣品氣的水蒸氣含量變化范圍大。即在干燥劑更換初期，樣品氣基本上是干燥氣體，而到干燥劑末期，樣品氣基本接近于飽和水蒸氣氣體。這樣會相對影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對以上干燥劑需定期更換易造成數(shù)據(jù)缺失、分析結(jié)果有偏差以及準(zhǔn)確性和重復(fù)性差的問題，而研究設(shè)計一種鉆井液氣體脫濕專用分離膜和膜分離器。本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下:
[0008]一種鉆井液氣體脫濕專用分離膜，包括多孔基膜、聚四氟乙烯涂層和PDMS涂層，所述聚四氟乙烯涂層位于多孔基膜的上方，所述PDMS涂層位于聚四氟乙烯涂層的上方。
[0009]一種鉆井液氣體脫濕專用分離膜的制備方法，包括以下步驟:
[0010]a.將聚砜鑄膜液涂敷在基質(zhì)上制成厚度為50-200um、孔徑為0.5_10um的多孔基膜；
[0011]b.將商用聚四氟乙烯乳液稀釋為濃度為1% -15%的聚四氟乙烯涂層液，在所述多孔基膜上制備聚四氟乙烯涂層；
[0012]c.將PDMS與石油醚配制成濃度為1% -15%的PDMS涂層液，并在所述聚四氟乙烯涂層外制備PDMS涂層；
[0013]d.將步驟a-c制備的分離膜放置在干燥設(shè)備中，在30_80°C的條件下放置12_72小時。
[0014]進(jìn)一步地，所述基質(zhì)為無紡布。
[0015]進(jìn)一步地，步驟b采用沉積涂敷的涂層技術(shù)，步驟c采用真空抽提的涂層技術(shù)。
[0016]一種鉆井液氣體脫濕專用膜分離器，包括脫濕膜組件和容納所述脫濕膜組件的殼體；
[0017]所述脫濕膜組件包括墊套式脫濕膜、一端開口的中心管和密封間隔墊片；所述墊套式脫濕膜包括四周封閉的兩層如權(quán)利要求1所述的鉆井液氣體脫濕專用分離膜和厚度為0.8-1.2mm的尼龍纖維隔網(wǎng)，所述尼龍纖維隔網(wǎng)設(shè)于兩層鉆井液氣體脫濕專用分離膜中間，所述鉆井液氣體脫濕專用分離膜的多孔基膜面均朝向內(nèi)部的尼龍纖維隔網(wǎng)，所述墊套式脫濕膜上設(shè)有大小和中心管相配合的組裝孔，并通過所述組裝孔套設(shè)在中心管上并通過密封間隔墊片與中心管連接；所述中心管上設(shè)有和組裝孔側(cè)面相配合的作為滲透氣流道的滲透氣過流孔；所述墊套式脫濕膜和中心管均與密封間隔墊片密封連接。
[0018]所述殼體上設(shè)有原料氣進(jìn)口、產(chǎn)品氣出口和滲透氣出口，所述中心管的開口端和滲透氣出口相連。
[0019]進(jìn)一步地，所述滲透氣出口設(shè)于殼體上方的中間，所述原料氣進(jìn)口設(shè)于殼體的上方，所述產(chǎn)品氣出口設(shè)于殼體的下方，所述原料氣進(jìn)口和產(chǎn)品氣出口在水平位置上位于殼體的豎直中心軸的兩側(cè)。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明所述的一種鉆井液氣體脫濕專用分離膜和膜分離器具有便捷、高效、綠色、連續(xù)等優(yōu)點(diǎn)，完全避免無水氯化鈣干燥器的上述使用缺點(diǎn)，完全可以替代無水氯化鈣干燥器用于鉆井液氣體脫濕。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明一種鉆井液氣體脫濕專用分離膜剖面局部放大示意圖。
[0022]圖2是本發(fā)明一種鉆井液氣體脫濕專用膜分離器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3是所述的墊套式脫濕膜俯視示意圖。
[0024]圖4是圖3的A-A剖視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]一種鉆井液氣體脫濕專用分離膜的制備方法，包括以下步驟:
[0026]a.將聚砜鑄膜液涂敷在無紡布基質(zhì)上制成厚度為50-200 μ m、孔徑為0.5-10 μ m的多孔基膜；
[0027]b.將商用聚四氟乙烯乳液稀釋為濃度為1% -15%的聚四氟乙烯涂層液，在所述多孔基膜上制備聚四氟乙烯涂層；
[0028]c.將PDMS與石油醚配制成濃度為1 % -15 %的PDMS涂層液，采用沉積涂敷的涂層技術(shù)在所述聚四氟乙烯涂層上制備PDMS涂層；
[0029]d.將步驟a-c制備的分離膜放置在干燥設(shè)備中，采用真空抽提的涂層技術(shù)在30-80°C的條件下放置12-72小時。
[0030]如圖1所示，一種由上述鉆井液氣體脫濕專用分離膜的制備方法制得的鉆井液氣體脫濕專用分離膜1，包括多孔基膜11、聚四氟乙烯涂層12和PDMS涂層13，所述聚四氟乙烯涂層12位于多孔基膜11的上方，所述PDMS涂層13位于聚四氟乙烯涂層12的上方，聚四氟乙烯涂層12能增加分離膜的疏水性、耐重?zé)N性和耐溫性等性能，適用于鉆井液氣體的脫濕。
[0031]如圖2所示，一種鉆井液氣體脫濕專用膜分離器，包括脫濕膜組件2和容納所述脫濕膜組件2的殼體3 ;所述脫濕膜組件2包括墊套式脫濕膜21、一端開口的中心管22和密封間隔墊片23 ;如圖3和圖4所示，所述墊套式脫濕膜21包括四周封閉的兩層如權(quán)利要求所述的鉆井液氣體脫濕專用分離膜1和厚度為0.8-1.2mm的尼龍纖維隔網(wǎng)211，所述尼龍纖維隔網(wǎng)211設(shè)于兩層鉆井液氣體脫濕專用分離膜1中間，使墊套式脫濕膜21具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，所述鉆井液氣體脫濕專用分離膜1的多孔基膜面均朝向內(nèi)部的尼龍纖維隔網(wǎng)211，所述墊套式脫濕膜21上設(shè)有大小和中心管22相配合的組