專利名稱：一種連續(xù)光譜氣測錄井裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種連續(xù)光譜氣測錄井裝置，屬于石油勘探開發(fā)過程中現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)石油天然氣資源裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氣測錄井是發(fā)現(xiàn)和判斷石油天然氣資源的重要手段。在鉆井過程中，通過氣測錄井技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對鉆遇地層流體中的烷烴類氣體組份進(jìn)行測量、分析，得到甲烷、 乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等烷烴組份的含量變化情況，進(jìn)而確定鉆遇地層的含油氣情況。傳統(tǒng)的氣測錄井裝置是利用氣相色譜分析技術(shù)對烷烴組份進(jìn)行分離和含量檢測。 該技術(shù)受色譜柱自身技術(shù)條件的限制，不同組分的檢測都具有一定的分析周期，目前最短周期仍為30秒。隨著快速鉆進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，每米地層的鉆進(jìn)時(shí)間大大縮短，小于30秒的情況時(shí)常出現(xiàn)，傳統(tǒng)的氣測錄井裝置難以準(zhǔn)確測量到地層流體信息，不能適應(yīng)鉆井技術(shù)發(fā)展的要求。同時(shí)，為了保證氣象色譜錄井儀正常工作，需要空氣壓縮機(jī)、氫氣發(fā)生器等輔助設(shè)備，造成該技術(shù)應(yīng)用成本偏高。傳統(tǒng)的氣測錄井裝置制造工藝復(fù)雜，錄井?dāng)?shù)據(jù)影響因素較多，錄井成果質(zhì)量不易保證；氣測錄井設(shè)備對工作環(huán)境要求嚴(yán)格，需要安裝在室內(nèi)，不能及時(shí)分析井口的樣品氣烷烴組份含量情況。專利文獻(xiàn)“鉆井泥漿紅外氣體檢測儀(200620080616. 5)”記載，該實(shí)用新型鉆井泥漿紅外氣體檢測儀，屬于利用紅外光來測試分析氣體的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)域。其特征是氣路部分的脫氣器、樣氣泵和穩(wěn)閥依次連接。然后是烴檢測腔室和重?zé)N檢測腔室依次連接，由重?zé)N檢測腔室的出氣口放空，數(shù)據(jù)檢測處理部分的輕烴、重?zé)N檢測模塊輸入信號，分別來自輕烴、重?zé)N檢測腔室后端的兩個(gè)紅外探測器，由輕烴、重?zé)N檢測模塊將處理過的信號數(shù)據(jù)送到顯示器，同時(shí)又經(jīng)轉(zhuǎn)換器送到采集計(jì)算機(jī)，存在的主要缺陷只能檢測出輕烴、重?zé)N信號，不能對樣品氣中單一烷烴組份的含量信息進(jìn)行檢測。專利文獻(xiàn)“全烴智能錄井儀(200820075974. 6)”記載，該實(shí)用新型一種全烴智能錄井儀，包括鉆井地質(zhì)參數(shù)采集單元、電動(dòng)脫氣器跟蹤控制單元、紅外全烴氣體分析單元，以標(biāo)準(zhǔn)工控機(jī)箱為殼體成抽屜式結(jié)構(gòu)與計(jì)算機(jī)主機(jī)、UPS電源和工具箱同時(shí)安裝在一個(gè)整體機(jī)柜中；其電路連接為計(jì)算機(jī)主機(jī)分別采用RS232串口與鉆井工程地質(zhì)參數(shù)采集單元、紅外全烴氣體分析單元、電動(dòng)脫氣器自動(dòng)跟蹤控制單元雙向相連，電動(dòng)脫氣器自動(dòng)跟蹤控制單元與脫氣器雙向相連，電動(dòng)脫氣器的樣品氣進(jìn)樣進(jìn)入紅外全烴氣體分析單元，紅外全烴氣體分析單元以D/A模擬輸出。該實(shí)用新型只能完成樣品氣中全烴含量變化信息檢測，不能對單一烷烴組份的含量信息進(jìn)行檢測。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)中烷烴組份不能連續(xù)檢測、工藝復(fù)雜、應(yīng)用成本偏高，難以滿足鉆井技術(shù)快速發(fā)展需要等缺陷，提供一種實(shí)時(shí)連續(xù)光譜氣測錄井裝置。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種連續(xù)光譜氣測錄井裝置， 由脫氣器、抽氣泵、光譜檢測系統(tǒng)、氣體放空管線、綜合錄井儀組成，所述的脫氣器與抽氣泵之間通過第一氣管線連接在一起，所述的抽氣泵與光譜檢測系統(tǒng)之間通過第二氣管線連接在一起，光譜檢測系統(tǒng)通過串口線連接至綜合錄井儀，其上安裝有氣體放空管線。[0009]光譜檢測系統(tǒng)的電源通過導(dǎo)線分別與光源、光譜儀、光電倍增管、A/D轉(zhuǎn)換、信號放大系統(tǒng)、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接；樣品池上設(shè)有進(jìn)氣口和排空口，兩端分別安裝有石英透鏡和石英透鏡；光源通過第一石英光纖、第二石英光纖和第三石英光纖依次與石英透鏡、樣品池、光譜儀連接；光譜儀通過數(shù)據(jù)線依次與光電倍增管、A/D轉(zhuǎn)換、信號放大器、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接；微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)串口線連接至綜合錄井儀。按照上述技術(shù)方案制造的連續(xù)光譜氣測錄井裝置，利用了光譜分光技術(shù)，在錄井過程中可以得到甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷、正丁烷、異戊烷、正戊烷的濃度連續(xù)信號，克服了傳統(tǒng)氣測錄井中存在的氣測錄井?dāng)?shù)據(jù)具有周期性、不利于薄層油氣資源勘探開發(fā)的缺陷。 同時(shí)，該裝置具有造價(jià)低、直接與脫氣器安裝在一起，克服了傳統(tǒng)氣測錄井?dāng)?shù)據(jù)具有管路延時(shí)的缺陷，更加有利于及時(shí)準(zhǔn)確跟蹤鉆遇地層流體性質(zhì)的變化，為鉆井安全施工提供支持。 該裝置可以大規(guī)模應(yīng)用于地質(zhì)錄井領(lǐng)域，具有可觀的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖；圖2是光譜檢測系統(tǒng)原理框圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述由圖1可知，本實(shí)用新型由脫氣器1、抽氣泵3、光譜檢測系統(tǒng)5、氣體放空管線6、 綜合錄井儀8組成，其中所述的脫氣器1與抽氣泵3之間通過第一氣管線2連接在一起，所述的抽氣泵3與光譜檢測系統(tǒng)5之間通過第二氣管線4連接在一起，光譜檢測系統(tǒng)5通過串口線7連接至綜合錄井儀8，其上安裝有氣體放空管線6。由圖2可知，光譜檢測系統(tǒng)5由電源對、光源9、石英透鏡、樣品池15、光譜儀19、 光電倍增管20、A/D轉(zhuǎn)換21、信號放大系統(tǒng)22、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)23組成，電源M通過導(dǎo)線分別與光源9、光譜儀19、光電倍增管20、A/D轉(zhuǎn)換21、信號放大系統(tǒng)22、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 23連接；樣品池15上設(shè)有進(jìn)氣口 14和排空口 16，兩端分別安裝有石英透鏡13和石英透鏡 17 ；光源9通過第一石英光纖10、第二石英光纖12和第三石英光纖18依次與石英透鏡11、 樣品池15、光譜儀19連接；光譜儀19通過數(shù)據(jù)線依次與光電倍增管20、A/D轉(zhuǎn)換21、信號放大器22、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)23連接；微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)23經(jīng)串口線7連接至綜合錄井儀8。脫氣器1安裝在架空槽，對鉆井過程中的鉆井液進(jìn)行攪拌，分離出代表鉆遇地層流體信息樣品氣，在抽氣泵3的作用下經(jīng)過氣管線2和氣管線4送入光譜檢測系統(tǒng)5中的樣品池15的進(jìn)氣口 14中，打開光源9，設(shè)定頻率范圍的光線經(jīng)石英透鏡11、樣品池15，由石英光纖18輸送到光譜儀19，再由光電倍增管20、A/D轉(zhuǎn)換21、信號放大器22處理成計(jì)算機(jī)識別的數(shù)據(jù)信號進(jìn)入微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)23，經(jīng)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)23處理后得到甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷、正丁烷、異戊烷、正戊烷濃度的連續(xù)檢測的數(shù)據(jù)，該檢測數(shù)據(jù)通過串口線7輸入綜合錄井儀8，實(shí)現(xiàn)氣測錄井目的，經(jīng)檢測分析后的樣品氣由排空口 16導(dǎo)入氣體放空管線6 排放。
權(quán)利要求1.一種連續(xù)光譜氣測錄井裝置，由脫氣器(1)、抽氣泵(3)、光譜檢測系統(tǒng)(5)、氣體放空管線(6)、綜合錄井儀(8)組成，其特征是所述的脫氣器(1)與抽氣泵(3)之間通過第一氣管線(2)連接在一起，所述的抽氣泵(3)與光譜檢測系統(tǒng)(5)之間通過第二氣管線(4)連接在一起，光譜檢測系統(tǒng)(5)通過串口線(7)連接至綜合錄井儀(8)，其上安裝有氣體放空管線(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)光譜氣測錄井裝置，其特征是光譜檢測系統(tǒng)(5)的電源(24)通過導(dǎo)線分別與光源(9)、光譜儀(19)、光電倍增管(20)、A/D轉(zhuǎn)換(21)、信號放大系統(tǒng)(22)、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(23)連接；樣品池(15)上設(shè)有進(jìn)氣口(14)和排空口(16)，兩端分別安裝有石英透鏡(13)和石英透鏡(17)；光源(9)通過第一石英光纖(10)、第二石英光纖(12)和第三石英光纖(18)依次與石英透鏡(11)、樣品池(15)、光譜儀(19)連接；光譜儀(19)通過數(shù)據(jù)線依次與光電倍增管(20)、A/D轉(zhuǎn)換(21)、信號放大器(22)、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(23 )連接；微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(23 )經(jīng)串口線(7 )連接至綜合錄井儀(8 )。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種連續(xù)光譜氣測錄井裝置，屬于石油勘探開發(fā)過程中現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)石油天然氣資源裝置技術(shù)領(lǐng)域，由脫氣器、抽氣泵、光譜檢測系統(tǒng)、氣體放空管線、綜合錄井儀組成，脫氣器與抽氣泵之間通過第一氣管線連接在一起，抽氣泵與光譜檢測系統(tǒng)之間通過第二氣管線連接一起，光譜檢測系統(tǒng)通過串口線連接至綜合錄井儀，其上安裝有氣體放空管線，按照上述技術(shù)方案制造的連續(xù)光譜氣測錄井裝置，利用了光譜分光技術(shù)，在錄井過程中可以得到甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷、正丁烷、異戊烷、正戊烷的濃度連續(xù)信號，有利于及時(shí)準(zhǔn)確跟蹤鉆遇地層流體性質(zhì)的變化，為鉆井安全施工提供支持，該裝置可以大規(guī)模應(yīng)用于地質(zhì)錄井領(lǐng)域，具有可觀的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號E21B47/00GK201943685SQ201020570900
公開日2011年8月24日 申請日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者佘明軍, 李江陵, 李勝利, 柳金鐘, 毛學(xué)斌, 王新玲, 陶國強(qiáng), 黃佑德 申請人:中國石化集團(tuán)中原石油勘探局地質(zhì)錄井處, 中國石油化工集團(tuán)公司