ICS 75.160 D 20 NB 备案号：49574-2015 中华人民共和国能源行业标准 NB/T10020—2015 煤层气的取样和组分分析方法 Methodof samplingand componentanalysis oncoalbedmethane 2015-04-02发布 2015-09-01实施 国家能源局 发布 NB/T10020—2015 目 次 前言， II 1范围· 2规范性引用文件 3术语和定义 概述 仪器、设备与材料 5 取样... 6 6.1 取样原则 6.2 取样的安全要求· 6.3 取样方法 6.4 取样操作程序· 6.5 标识和记录 6.6 样品保存和运输· 7组分分析 -般规定 7.1 7.2硫化氢含量测定 8实验报告. 附录A（资料性附录） 气体样品取样记录表· 附录B（资料性附录） 气体组分分析报告表. NB/T10020—2015 前言 本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工.作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 请注意本标准的某些内容可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由能源行业煤层气标准化技术委员会(NEA/TC13)提出并归口。 本标准起草单位：中国石油化工股份有限公司华东分公司、中国石油化工股份有限公司石油勘探开 发研究院。 本标准主要起草人：丁安徐、陈磊、李小越、薛晓辉、程伟、蔡潇、伦增珉、潘伟义 II NB/T10020—2015 煤层气的取样和组分分析方法 1范围 本标准规定了煤层气点样的取样设备、取样原则、取样的安全要求、取样方法、取样操作程序、标 识和记录、样品保存和运输、组分分析方法及实验报告的要求。 本标准适用于地面煤层气勘探开发及集输过程的气体样品采集及其组分分析。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T11060.1一2010天然气含硫化合物的测定第1部分：用碘量法测定硫化氢含量 GB/T11060.2 天然气含硫化合物的测定第2部分：用亚甲蓝法测定硫化氢含量 GB/T11060.3 天然气含硫化合物的测定第3部分：用乙酸铅反应速率双光路检测法测定硫化 氢含量 GB/T136092012天然气取样导则 GB/T13610 ）天然气的组成分析气相色谱法 GB/T18605.2天然气中硫化氢含量的测定第2部分醋酸铅反应速率单光路检测法 SY/T5154—1999油气藏流体取样方法 SY/T59222012 天然气管道运行规范 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 煤层气 coalbedgas;coalbedmethane 赋存于煤层中、以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主并部分游离于煤孔隙中及溶解于 煤层水中的烃类气体。 注：改写GB/T29119—2012，定义3.1。 3.2 高压煤层气high-pressurecoalbedmethane 指解吸后常温下压力在0.2MPa以上的煤层气。 注：改写GB/T136092012，定义2.4 3.3 气样 gassamples 从煤层气中获取的代表性气体样品。 3.4 点样spotsample 在规定时间、地点从气流中采集的样品。 注：改写GB/T13609—2012，定义2.18。 1 NB/T10020—2015 3.5 直接取样directsampling 在取样设备与组分分析仪器直接相连的情况下取样。 注：改写GB/T13609—2012，定义2.1。 3.6 间接取样indirectsampling 在取样设备与组分分析仪器没有直接相连的情况下取样。 注：改写GB/T13609—2012，定义2.7。 3.7 取样设备samplingequipment 指用来将气样传输到样品容器的设备，包括取样探头、取样接头、取样导管、取样阀，以及为运输 和分析样品作准备而需要的设备等。 4概述 在地面煤层气勘探开发及集输过程中，采用直接或间接取样方法获取气体样品，并采用气相色谱法 或化学分析法对气体组分进行分析。 5仪器、设备与材料 5.1煤心解吸气体的取样设备主要由密封扣连接的密封盖和密封罐组成，见图1。上阀用于排出空气和 收集气体，下阀用于维持装置内压力平衡。 1 a b 2 c 5 图1解吸气体采集装置示意图 1——上阀：2——密封罐；3——下阀；4——密封扣；5—密封盖。 a—富集于密封罐顶部的解吸气体； b—充填于密封罐内的饱和盐水； —煤心样品。 5.2煤层气集输过程取样设备应符合GB/T13609—2012中4.3的规定。 5.3取样用材料应符合GB/T13609一2012中第6章的规定。 5.4样品容器应符合GB/T13609—2012中8.7的规定。 5.5 5个人防护装备应符合GB/T13609—2012中4.5的规定。 2 NB/T10020—2015 6取样 6.1取样原则 6.1.1应注意样品的分析项目和组分分析方法、气源类型、取样设备、用量和安全条件等方面的因素。 6.1.2根据需要选择取样点和取样方法，包括煤层取心解吸、煤层气排采和集输过程。 6.1.3最小取样量应满足供吹扫试验装置和两次正常试验所需的用量，一般大于50mL。 6.1.4取样设备的温度在任何压力下都应高于气体的露点。 6.2取样的安全要求 取样的安全应符合GB/T136092012中第4章要求。 6.3取样方法 6.3.1直接取样 直接取样按GB/T13609一2012中第10章执行，且井口直接取样时宜采用水过滤或分子筛等过 滤方法。 6.3.2间接取样 6.3.2.1当气源压力大于大气压，且样品容器温度等于或高于气源温度时，宜采用充气排空法或控制流 量法，操作步骤分别参见GB/T13609一2012中附录E、附录F。 6.3.2.2抽空容器法不受气源温度和压力的限制，操作步骤见GB/T13609—2012中附录G。 6.3.2.3在不测定氨气或忽略氢气的条件下，可以采用氢气预充来排除样品容器内的空气。 6.3.2.4集输管道取样时，采用移动活塞气瓶法，用取样导管将样品充入移动活塞气瓶。 6.3.2.5除了需要测定硫化氢外，可以采用排液取气法，操作步骤见SY/T5154一1999中5.3.8.2。 6.4取样操作程序 6.4.1 煤心解吸气取样 6.4.1.1当煤心到达地面后，选取煤心样品300g以上，占解吸气体采集装置容积的三分之一，将煤样 装入解吸气体采集装置并密封。 6.4.1.2将装有煤样的解吸气体采集装置倒置，没于饱和盐水中，打开上阀和下阀，将装置内部空气完 全排出，关闭上阀。 6.4.1.3 宜在收集的气体体积大于100mL时取样，取样时打开上阀，取样步骤按6.3.2.5执行。 6.4.1.4I 取样后关闭上阀，解吸气体采集装置继续收集煤样解吸出的气体。 6.4.1.51 取样时间节点应不少于4个，至少在密封后的第30min、24h、48h、72h分别取样。 6.4.1.6 如取样数量低于4个，要在取样记录和报告中注明“取样数量不足”及取样时间。 6.4.2排采过程取气样 6.4.2.1 在井口按6.3.2规定的方法取样，通常采用充气排空法、控制流量法或排液取气法。 6.4.2.2 煤层气排采过程的气体组分分析宜每月一次。当气体组分发生较大变化时，应加密取样。 3 NB/T10020—2015 6.4.3集输过程取气样 6.4.3.1 煤层气集输过程包括阀组、集气站、中央处理厂和管道，取样按6.3规定的方法执行。 6.4.3.2火 煤层气集输过程的取样点应在合同规定的煤层气交接点。 6.4.3.3火 煤层气集输过程的气体组分分析周期按SY/T5922一2012中5.2的规定执行。 6.4.4含硫化氢的煤层气取样 6.4.4.1由于硫化氢的化学活性和吸附特性，宜使用尽可能短的铝制、不锈钢或聚四氟乙烯取样导管直 接将组分分析仪器与气体样品源相连。 6.4.4.2如果不能直接进样，可以使用铝制、不锈钢或聚四氟乙烯取样器，按6.3.2.1或6.3.2.3规定的 方法进行取样。取样器中的样品应尽快分析，并且在报告中注明是“取样器样品分析结果”和样品的存 放时间。 6.4.4.3按GB/T11060.1或GB/T11060.2的规定测定硫化氢含量时，取样按GB/T13609—2012执行， 且硫化氢的吸收应在取样现场完成，不允许用任何类型的容器将气样运回实验室。 6.5标识和记录 取样时应作好记录，贴上标签。取样记录及标签内容一般包括样品名称、原始编号、取样方法、取 样地点、取样部位、井深、气源温度、气源压力、容器压力、取样人、取样时间、取样日期。取样记录 格式参见附录A。 6.6样品保存和运输 6.6.1采用排液取气法获取的气样应倒置存放。 6.6.2装有气样的样品容器在存放和运输中，要避免高温和猛烈冲击。 6.6.3含有高压煤层气的样品容器应用丝堵堵严阀口，装配阀防护罩，将样品容器装在运输箱内，避免 损坏。 6.6.4含有高压煤层气的样品容器运输时应符合GB/T136092012中4.6的规定。 7组分分析 7.1一般规定 煤层气的组分分析按GB/T13610执行。 7.2硫化氢含量测定 7.2.1煤层气中硫化氢含量的常规测定，根据硫化氢含量的大致范围选择下列方法中的一种： （1）若硫化氢含量低于22mg/m，按GB/T11060.2或GB/T11060.3执行； （2）若硫化氢含量高于22mg/m²，按GB/T1106