專利名稱：石油鉆井氣測(cè)錄井裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種石油鉆井氣測(cè)錄井裝置，屬于石油鉆探現(xiàn)場(chǎng)施工參數(shù)采集技術(shù)領(lǐng)域，尤其是在鉆井生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)地下油氣監(jiān)測(cè)的鉆井氣測(cè)錄井裝置。
背景技術(shù)：
目前石油鉆井中連續(xù)檢測(cè)地下油氣層的方法為氣測(cè)錄井，它是綜合錄井儀器的一部分，國(guó)內(nèi)外有較多的儀器廠家生產(chǎn)，均采用色譜分析方法。這種氣測(cè)錄井的流程是通過(guò)脫氣器抽取泥漿中的烴類氣體，使用抽氣泵沿管線送入色譜分析柱中進(jìn)行分離檢測(cè)，然后通過(guò)氫焰離子鑒定器轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理，得到全烴、C1、C2、C3、nC4、iC4等氣體含量參數(shù)，通過(guò)這些參數(shù)來(lái)發(fā)現(xiàn)地下的油氣層并給出解釋結(jié)論。綜合錄井儀是目前發(fā)現(xiàn)和評(píng)價(jià)地下油氣層的一種有效的方法儀器，但這種設(shè)備較為昂貴，動(dòng)輒上百萬(wàn)元，由于購(gòu)買成本及使用成本的限制，氣測(cè)錄井僅適用于探井、重要評(píng)價(jià)井類別中，開(kāi)發(fā)井、氣井等一般不上綜合錄井。隨著近年來(lái)鉆井工藝不斷提高，特別是開(kāi)發(fā)井等常規(guī)類別井鉆速快、巖屑細(xì)小，以巖屑錄井為主要手段的地層評(píng)價(jià)符合率在不斷降低，給地質(zhì)人員發(fā)現(xiàn)和解釋油氣層造成很大困難，現(xiàn)場(chǎng)迫切需要一種簡(jiǎn)易、快速的氣體錄井儀器來(lái)幫助地質(zhì)人員正確地評(píng)價(jià)油氣層。
發(fā)明目的本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)量?jī)x器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴、存在管路延遲和不宜現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的缺陷，設(shè)計(jì)一種適用于一般開(kāi)發(fā)井、氣井等投資較低的鉆井泥漿中的油氣含量成分進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的石油鉆井氣測(cè)錄井裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型由氣體檢測(cè)裝置、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器和計(jì)算機(jī)處理與顯示裝置組成，氣體檢測(cè)裝置是由氣體檢測(cè)元件、補(bǔ)償元件和電阻組成一個(gè)電橋，氣體傳感器安裝在石油鉆井現(xiàn)場(chǎng)上返泥漿出口處，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地下的油氣，當(dāng)遇到油氣顯示時(shí)，氣體檢測(cè)元件會(huì)很靈敏地檢測(cè)到烴類氣體，橋路根據(jù)烴類氣體濃度的大小輸出相應(yīng)大小的電壓變量信號(hào)，經(jīng)信號(hào)放大電路將氣體傳感器輸出的信號(hào)放大后傳輸?shù)紸/D轉(zhuǎn)換器，把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，計(jì)算機(jī)對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，以曲線或數(shù)據(jù)的方式顯示出來(lái)。
本實(shí)用新型制造成本低，可直接分析氣體，無(wú)滯后時(shí)間，在開(kāi)發(fā)井、氣井等投資較少的鉆井中使用，對(duì)油氣層監(jiān)測(cè)非常靈敏，較早的發(fā)現(xiàn)油氣顯示，與其他鉆井參數(shù)進(jìn)行綜合分析，優(yōu)質(zhì)高效地指導(dǎo)鉆井施工。
附圖及簡(jiǎn)要說(shuō)明


圖1 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖；圖2 本實(shí)用新型氣體檢測(cè)裝置接線圖；具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述本實(shí)用新型由氣體檢測(cè)裝置1、放大電路2、A/D轉(zhuǎn)換器3和計(jì)算機(jī)處理與顯示裝置4組成，氣體檢測(cè)裝置是由檢測(cè)元件R4、補(bǔ)償元件R3和電阻R1、R2組成一個(gè)電橋，氣體檢測(cè)裝置1安裝在石油鉆井現(xiàn)場(chǎng)上返泥漿出口處，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地下的油氣，當(dāng)遇到油氣顯示時(shí)，氣體傳感器R4會(huì)很靈敏地檢測(cè)到烴類氣體，橋路根據(jù)烴類氣體濃度的大小輸出相應(yīng)大小的電壓變量信號(hào)，再由信號(hào)放大電路2將氣體檢測(cè)裝置1輸出的信號(hào)放大后傳輸?shù)紸/D轉(zhuǎn)換器3，把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再送到計(jì)算機(jī)4進(jìn)行處理，計(jì)算機(jī)對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，以曲線或數(shù)據(jù)的方式顯示出來(lái)。
氣體檢測(cè)裝置4使用的氣敏元件是根據(jù)催化燃燒效應(yīng)的原理工作，由檢測(cè)元件R4和補(bǔ)償元件R3配對(duì)組成電橋的兩個(gè)臂，遇烴類氣體時(shí)檢測(cè)元件R4電阻升高，橋路輸出電壓變量，該電壓變量隨氣體濃度增大而成比例增大，補(bǔ)償元件R3起參比及溫度補(bǔ)償作用，對(duì)烴類含量測(cè)量范圍為0％-100％。
利用氣敏原理檢測(cè)氣體，是把氣體檢測(cè)裝置放入一定容積的玻璃瓶?jī)?nèi)，用注射器抽取不同百分含量的標(biāo)準(zhǔn)氣體樣品，注入玻璃瓶?jī)?nèi)，根據(jù)計(jì)算機(jī)讀取的測(cè)量值繪制成標(biāo)定曲線。本實(shí)用新型氣體標(biāo)定可以在任意時(shí)間進(jìn)行，標(biāo)定時(shí)間較短，可以隨時(shí)修正標(biāo)定曲線，保持氣體監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。而色譜氣測(cè)的標(biāo)定一般在開(kāi)鉆之前或起下鉆期間進(jìn)行的。
本裝置標(biāo)定的目的是能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算得出當(dāng)前地下油氣烴類含量，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)對(duì)比分析，依據(jù)標(biāo)定趨勢(shì)線生成一套計(jì)算轉(zhuǎn)換公式。
Q＝K1×V2+K2×V+K3式中Q——烴類百分含量；V——A/D轉(zhuǎn)換之前的信號(hào)電壓值；K1、K2、K3——標(biāo)定系數(shù)值，在每次標(biāo)定后產(chǎn)生標(biāo)定曲線后得出。
本實(shí)用新型經(jīng)標(biāo)定后，處于一個(gè)穩(wěn)定的工作狀態(tài)下。在沒(méi)有任何油氣顯示的情況下，計(jì)算機(jī)檢測(cè)到的只是一個(gè)信號(hào)基值，這個(gè)基值來(lái)自于儀器調(diào)試穩(wěn)定平衡后的信號(hào)噪音。當(dāng)井下的油氣層被打開(kāi)時(shí)，油氣通過(guò)泥漿被攜帶上來(lái)，到達(dá)井口時(shí)，壓力降低，其中的一部分氣體物質(zhì)逆散出來(lái)，氣體檢測(cè)裝置可以靈敏地檢測(cè)到這部分氣體，造成檢測(cè)元件R4的電阻隨氣體含量的增高而變大，使電橋失去平衡，輸出電壓信號(hào)，經(jīng)信號(hào)放大電路2與A/D轉(zhuǎn)換3送到計(jì)算機(jī)4，計(jì)算機(jī)根據(jù)事先的標(biāo)定數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算得出當(dāng)前泥漿槽出口處的烴類氣體含量濃度，從而動(dòng)態(tài)地發(fā)現(xiàn)和評(píng)價(jià)油氣層。
權(quán)利要求1.一種石油鉆井氣測(cè)錄井裝置由氣體檢測(cè)裝置(1)、放大電路(2)、A/D轉(zhuǎn)換器(3)和計(jì)算機(jī)處理與顯示裝置(4)組成，其特征在于氣體檢測(cè)裝置(1)是由檢測(cè)元件R4、補(bǔ)償元件R3和電阻R1、R2組成一個(gè)電橋，氣體檢測(cè)裝置安裝在鉆井現(xiàn)場(chǎng)上返泥漿出口處，將檢測(cè)元件R4檢測(cè)到烴類氣體，按照烴類氣體濃度的大小輸出相應(yīng)大小的電壓變量信號(hào)輸入到信號(hào)放大電路(2)，由信號(hào)放大電路(2)將氣體檢測(cè)裝置(1)輸出的信號(hào)放大后傳輸?shù)紸/D轉(zhuǎn)換器(3)，A/D轉(zhuǎn)換器(3)把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再送到計(jì)算機(jī)(4)進(jìn)行處理，計(jì)算機(jī)(4)對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，以曲線或數(shù)據(jù)的方式顯示出來(lái)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種石油鉆井氣測(cè)錄井裝置，由氣體檢測(cè)裝置、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器和計(jì)算機(jī)處理與顯示裝置組成，氣體檢測(cè)裝置是由氣體檢測(cè)元件、補(bǔ)償元件和電阻組成一個(gè)電橋，氣體傳感器安裝在石油鉆井現(xiàn)場(chǎng)上返泥漿出口處，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地下的油氣，當(dāng)遇到油氣顯示時(shí)，氣體檢測(cè)元件會(huì)很靈敏地檢測(cè)到烴類氣體，橋路根據(jù)烴類氣體濃度的大小輸出相應(yīng)大小的電壓變量信號(hào)，經(jīng)信號(hào)放大電路將氣體傳感器輸出的信號(hào)放大后傳輸?shù)紸/D轉(zhuǎn)換器，把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，計(jì)算機(jī)對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，以曲線或數(shù)據(jù)的方式顯示出來(lái)。
文檔編號(hào)E21B47/00GK2575670SQ02286909
公開(kāi)日2003年9月24日 申請(qǐng)日期2002年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月23日
發(fā)明者岳喜楓, 潘曉輝, 周海彬, 鄒士雷, 盧立澤, 方勇, 劉振宇, 李力, 裴新玉, 寧守方 申請(qǐng)人:中原石油勘探局鉆井三公司