恶劣环境条件下延长硫化氢传感器使用寿命对策探讨

摘要：针对伊朗恶劣环境条件下延长硫化氢传感器使用寿命措施，通过对硫化氢传感器的损害情况进行调查研究、分析对比，找出影响传感器使用寿命的关键因素，提高其使用寿命，降低传感器消耗成本。

关键词：地质录井设备；硫化氢传感器；对策

伊朗油区自然环境和地理条件非常恶劣，全年高温天气达8个多月，最高气温近60℃，春夏季沙尘暴肆虐，固定式硫化氢传感器使用寿命较国内大大缩短，损坏频率超过1个/口井，材料成本压力居高不下。西方制裁使伊朗当地配件市场极不发达，很难买到理想配件。国内补给风险大，面临被北京机场安检扣没和被伊朗机场海关指控走私而遭受高额罚款的风险，所以携带数量非常有限。因此，研究伊朗高温恶劣条件下的硫化氢传感器有效的维护保养办法，延长传感器使用寿命，减少传感器使用数量，至关重要。

一、硫化氢传感器应用现状

伊朗油区自然地理环境恶劣，造成传感器寿命大大缩短，这是伊朗项目材料成本高居不下的主要原因。伊朗甲方要求在钻台、井口处（方井）、泥浆出口处以及仪器房内共4处安装硫化氢传感器。由于缺少恶劣环境下行之有效的传感器保养维护措施，室外硫化氢传感器损坏严重，室内传感器也常常因样气干燥不彻底造成不同程度的损坏。以2012年为例，从国内带来硫化氢传感器以及探头多达24个，平均口井损坏超过1个。地质录井公司现使用的固定式硫化器传感器均为无锡格林通，型号为S214。这种传感器对环境温度要求为-40～+60摄氏度。而伊朗油区一年近8个月的高温酷暑天气，其中有5个多月空气温度在60摄氏度以上，传感器金属外壳在阳光照射下，传感器表面温度可达70度以上，已大大超出传感器正常工作温度范围。

通过对现场损坏的硫化氢传感器进行分析发现。除了高温，再就是传感器进水或受潮造成的损坏。在井队用水枪冲洗给设备降温和打扫卫生时，安装在室外的传感器非常容易进水或受潮损坏。另外，在接单根或起下钻时方井周围到处都是泥浆，我们安装在方井附近的传感器也极易损坏。安装在室内的传感器，往往因干燥管内干燥剂装得不合格或者更换干燥管不及时，致使样气干燥不彻底，特别是NIDC录井队，甚至不接干燥管，样气未经干燥直接进入室内，造成室内硫化氢探头因样气湿度过大而损坏严重，损坏频率极高。

二、影响硫化氢传感器寿命主要原因及解决方向

通过现场调查分析，固定式硫化氢传感器损坏主要包括环境高温对传感器探头电路损坏，环境高温对传感器电路板电路损坏，环境湿气使探头对硫化氢敏感度降低甚至消失，井队用水枪冲洗传感器，致使传感器进水损坏电路板和探头，脱气器脱出的样气干燥不彻底损坏室内探头，以及样气泵抽泥浆损坏室内探头等，造成传感器或探头浸水、受潮损坏包括环境湿度大、样气不干燥、井队用水枪刺传感器、以及气管线抽泥浆等均为浸水或水汽过大损坏探头或传感器，占75%。高温对传感器的电路板及探头损坏占25%。

因此，探寻适合极热高温等恶劣条件下硫化氢传感器的安装、保养和维护方法，降低硫化氢传感器损害率，提高传感器及其探头的使用寿命。

三、提高硫化氢传感器使用寿命的主要对策与应用

为了减少现场硫化氢传感器损坏几率，要针对不用的原因制定相对应的对策，针对性的制定预防措施，进而达到维护保养传感器、降低或防止传感器损坏率、延长其使用寿命的目的。一是加强施工人员硫化氢传感器维护保养意识；二是加强现场硫化氢传感器的安装、维护、保养的培训，发放硫化氢传感器的安装维护操作手册；三是对NIDC现场施工人员进行设备管理培训，传授设备管理方面的技能与技巧，以提高其设备管理水平。四是加强与井队的协调和沟通，进行必要的安全意识培训，在使用水枪时注意保护录井传感器；五是针对环境高温对传感器的损坏，在传感器的上方安装防晒挡板，防止太阳直射传感器，可以一定范围内降低传感器本体温度；六是对室外传感器保护对策为：在传感器本体和盖子之间使用密封垫，在传感器采用塑料布多层保护，从而做到传感器防水、防潮保护；七是对室内传感器保护对策为：对样气进行多级干燥，安装室内和室外两层干燥管，坚决杜绝和制止不安装室内干燥管，绝对不能出现室内外干燥管都不接的情况；八是装干燥管时，要将干燥剂敲成碎块小颗粒，以增加其与样气的接触面积，增强干燥效果。同时注意两段放一定量的脱脂棉，防止粉尘和泥浆进入气管线；九是室外干燥管湿到三分之二要求更换，严禁继续使用。室内干燥剂要求不能看到明显的水湿，否则立即更换；十是在脱气器样气出口、室外干燥管之前安装防堵器，一旦抽泥浆了可以防止泥浆进入气管线，进而避免传感器探头损坏；同时，正常施工期间给传感器探头戴上黑色的保护帽，以隔绝泥浆、沙尘和流水接触、污染到探头，避免对探头的损坏。完井拆设备断电之前，给探头带上带有干燥剂的小红帽，直到下次传感器安装通电十分钟之后方可拿下小红帽。

如针对环境高温对传感器使用寿命的影响，为硫化氢传感器设计如下图所示的防晒挡板，安装在传感器上方。同时考虑到便于现场安装，在设计上给防晒板左边上垂直焊接了一个挡板（挡板上制作有安装固定传感器的孔眼），以便于在防晒板左侧垂直固定支架上首先安装、固定硫化氢传感器，再通过防晒板左侧垂直支架上下两个固定点进行安装固定本装置

针对现场湿度过大对传感器的损坏，一是对于环境湿度太大的情况，在具体操作上，给传感器接线盒盖子和本体之间加密封垫，在盖盖后上紧四个角上的螺丝，使得盖子和本体之间密封。另外工作期间给探头戴上黑色的保护帽。同时传感器工作期间禁止断电，需要断电前务必事先给探头带上带有干燥剂的小红帽，在下次通电十分钟之后才能拿下小红帽。二是对于可能往传感器上刺水或方井内传感器容易泡水的情况，为防止传感器被水损坏，采用防水塑料布对传感器进行多层保护，保证传感器上部和四周密封不浸水，传感器下方塑料布要延伸下来十厘米以上（防止泥浆、水刺到探头），并且往下是开口（见下图），有利于空气中的硫化氢进入探头检测区。三是对于室内传感器，在样气管线上同时安装室内和室外两层干燥管。干燥管内的干燥剂是小块的而且充满，两端塞一定量的脱脂棉。同时在脱气器出口、室外干燥管之前安装防堵器。再就是更换干燥管及时，在室外干燥管湿到三分之二、室内干燥剂能看到明显的水湿就必须及时更换。

四、结束语

通过对固定式硫化氢传感器进行各种保护后，大大的降低了传感器被高温、水和湿气损坏的几率，从而有效地保护了传感器，极大地延长了传感器及探头的使用寿命。当然，发展并探索寻求更为科学合理的传感器安保措施，才能不断满足不断发展录井市场对录井设备、录井管理的更高要求。

作者简介：孙军（1974―），男，陕西省乾县人，大学本科，工程师。