專利名稱：高溫高壓動態(tài)鉆井液烴類拉曼譜檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉆井液烴類檢測儀。
背景技術(shù)：
鉆井是油氣勘探活動的主要手段，在鉆井過程中，對井下情況的準(zhǔn)確掌握有助于判斷鉆頭運(yùn)行軌跡是否朝著預(yù)定方向。在尋找油氣層時，許多與鉆井相關(guān)的決策大都基于鉆遇地層的實(shí)際烴氣含量。目前國內(nèi)外還沒有可供商業(yè)使用的直接和連續(xù)進(jìn)行井底烴類含量測量的儀器。對井下隨鉆氣體檢測進(jìn)行技術(shù)研究，將使地層烴類含量檢測由地面轉(zhuǎn)移到地下，可以實(shí)時獲得地層含油氣信息，判斷儲藏的性質(zhì)和產(chǎn)能；該裝置用于地面鉆井液激光拉曼譜烴類檢測，并可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室模擬井下隨鉆，對鉆井液烴類進(jìn)行檢測。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種高溫高壓動態(tài)鉆井液烴類拉曼譜檢測儀。在變溫變壓環(huán)境下，考察高速流動鉆井液的激光拉曼譜信號漂移影響因素，研究高溫高壓高流速狀態(tài)下，鉆井液內(nèi)烴類的激光拉曼譜響應(yīng)特征。該儀器不用做氣液分離，利用高溫高壓強(qiáng)磁攪拌鉆井液-烴類混合釜，實(shí)現(xiàn)高溫、高壓環(huán)境下鉆井液非接觸式直接檢測，同時可以分析溫度、壓力、流場分布和濃度變化對檢測結(jié)果的影響。


圖1.高溫高壓流動探測鉆井液烴類激光拉曼譜分析儀器(a_氦氣；b_高壓泵； C-進(jìn)氣閥；d-電動機(jī)；e_穩(wěn)壓閥；f_烴類泵入口 ；g_數(shù)據(jù)集成收發(fā)器；h-強(qiáng)磁耦合器；i-溫度探測器；j_壓力探測器；k-光學(xué)窗口 ；1-攪拌器；m-加熱爐；η-烴類+藥品+水；ο-光纖探頭；P-激光陣列；q_光譜儀；r-數(shù)據(jù)線；S-工作站；t-分析譜；U-水泵入口 ；ν-加藥品入口)圖2.光纖聯(lián)接的拉曼譜探測系統(tǒng)(a-280nm激光器，b-480nm激光器，c-840nm激光器，d-1064nm激光器，e_光纖橋接器，f-中央輸出光光纖，g_光纖束，h_合金外殼，i_藍(lán)寶石窗口，j"聚光系統(tǒng)，k-拉曼譜輸入光纖，i-濾波鏡，m-譜儀)圖3.高溫高壓流動探測鉆井液烴類激光拉曼譜分析儀器核心攪拌釜(a_電動機(jī)； b_穩(wěn)壓閥；C-烴類入口 ；d-強(qiáng)磁耦合器；e_溫度探測器；f_壓力探測器；g_光學(xué)窗口 ；h-烴 +藥品+水；i-攪拌器；j-探測釜；K-加熱爐；1-探頭；m-激光陣列η-光譜儀)
具體實(shí)施例方式高溫高壓流動探測鉆井液烴類激光拉曼譜分析系統(tǒng)(圖1)包括激光拉曼系統(tǒng) (圖2~)、高溫高壓攪拌釜系統(tǒng)(圖3)，該系統(tǒng)的測試步驟共包括六步步驟一，獲取變溫變壓純烴激光拉曼譜，設(shè)定穩(wěn)壓閥壓力，開啟烴類泵入口，向攪拌釜中注入純烴，開啟加熱爐，獲取純烴拉曼譜-溫度數(shù)據(jù)對；調(diào)整壓力，獲取下一組純烴的拉曼譜-溫度數(shù)據(jù)對。
步驟二，獲取動態(tài)純烴激光拉曼譜，設(shè)定穩(wěn)壓閥壓力，開啟烴泵入口，按照步驟一， 設(shè)定溫度-壓力，開啟強(qiáng)磁攪拌器，調(diào)整攪拌器速度，獲取攪拌速度-拉曼譜數(shù)據(jù)對；調(diào)整溫度-壓力，獲取下一組純烴的拉曼譜-攪拌速度數(shù)據(jù)對。步驟三，獲取藥品激光拉曼譜對溫度、壓力變化的響應(yīng)信號，關(guān)閉攪拌釜的強(qiáng)磁攪拌器，在攪拌釜中放置藥品支架，按照步驟一和步驟二，調(diào)整攪拌釜溫度和壓力，獲取藥品的激光拉曼譜-溫度-壓力數(shù)據(jù)集。步驟四，獲取水和藥品混合物對溫度、壓力和攪拌速度的響應(yīng)信號，關(guān)閉烴類入口，按照步驟一和步驟二設(shè)定攪拌釜和溫度、壓力和攪拌速度，打開水泵入口和藥品入口， 調(diào)整水和藥品的配比，獲取拉曼譜-配比數(shù)據(jù)對；調(diào)整溫度、壓力和攪拌速度，獲取下一組拉曼譜-配比數(shù)據(jù)對。步驟五，獲取水、藥品和烴類對溫度、壓力和攪拌速度的響應(yīng)信號，按照步驟四設(shè)置攪拌釜，打開烴類入口，調(diào)整水-藥品-烴類配比，獲取拉曼譜-配比數(shù)據(jù)對；調(diào)整溫度、 壓力和攪拌速度，獲取下一組拉曼譜-配比數(shù)據(jù)對。步驟六，采用交叉驗(yàn)證方法，抽取譜線數(shù)據(jù)庫中的譜線，利用譜線對比分析方法， 獲取反向烴類濃度數(shù)據(jù)，與實(shí)際數(shù)據(jù)對比調(diào)整。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明的目的就是提供一種高溫高壓動態(tài)鉆井液烴類拉曼譜檢測儀。在變溫變壓環(huán)境下，考察高速流動鉆井液的激光拉曼譜信號漂移影響因素，研究高溫高壓高流速狀態(tài)下， 鉆井液內(nèi)烴類的激光拉曼譜響應(yīng)特征。該儀器不用做氣液分離，利用高溫高壓強(qiáng)磁攪拌鉆井液-烴類混合釜，實(shí)現(xiàn)高溫、高壓環(huán)境下鉆井液非接觸式直接檢測，同時可以分析溫度、 壓力、流場分布和濃度變化對檢測結(jié)果的影響。步驟一，獲取變溫變壓純烴激光拉曼譜，設(shè)定穩(wěn)壓閥壓力，開啟烴類泵入口，向攪拌釜中注入純烴，開啟加熱爐，獲取純烴拉曼譜-溫度數(shù)據(jù)對；調(diào)整壓力，獲取下一組純烴的拉曼譜-溫度數(shù)據(jù)對；步驟二，獲取動態(tài)純烴激光拉曼譜，設(shè)定穩(wěn)壓閥壓力，開啟烴泵入口，按照步驟一，設(shè)定溫度-壓力，開啟強(qiáng)磁攪拌器，調(diào)整攪拌器速度，獲取攪拌速度-拉曼譜數(shù)據(jù)對；調(diào)整溫度-壓力，獲取下一組純烴的拉曼譜-攪拌速度數(shù)據(jù)對；步驟三，獲取藥品激光拉曼譜對溫度、壓力變化的響應(yīng)信號，關(guān)閉攪拌釜的強(qiáng)磁攪拌器，在攪拌釜中放置藥品支架，按照步驟一和步驟二，調(diào)整攪拌釜溫度和壓力，獲取藥品的激光拉曼譜-溫度-壓力數(shù)據(jù)集；步驟四，獲取水和藥品混合物對溫度、壓力和攪拌速度的響應(yīng)信號，關(guān)閉烴類入口，按照步驟一和步驟二設(shè)定攪拌釜和溫度、壓力和攪拌速度，打開水泵入口和藥品入口，調(diào)整水和藥品的配比，獲取拉曼譜-配比數(shù)據(jù)對；調(diào)整溫度、壓力和攪拌速度，獲取下一組拉曼譜-配比數(shù)據(jù)對；步驟五，獲取水、藥品和烴類對溫度、壓力和攪拌速度的響應(yīng)信號，按照步驟四設(shè)置攪拌釜，打開烴類入口，調(diào)整水-藥品-烴類配比，獲取拉曼譜-配比數(shù)據(jù)對；調(diào)整溫度、壓力和攪拌速度，獲取下一組拉曼譜-配比數(shù)據(jù)對；步驟六，采用交叉驗(yàn)證方法，抽取譜線數(shù)據(jù)庫中的譜線，利用譜線對比分析方法，獲取反向烴類濃度數(shù)據(jù)，與實(shí)際數(shù)據(jù)對比調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明的目的就是提供一種高溫高壓動態(tài)鉆井液烴類拉曼譜檢測儀。在變溫變壓環(huán)境下，考察高速流動鉆井液的激光拉曼譜信號漂移影響因素，研究高溫高壓高流速狀態(tài)下，鉆井液內(nèi)烴類的激光拉曼譜響應(yīng)特征。該儀器不用做氣液分離，利用高溫高壓強(qiáng)磁攪拌鉆井液—烴類混合釜，實(shí)現(xiàn)高溫、高壓環(huán)境下鉆井液非接觸式直接檢測，同時可以分析溫度、壓力、流場分布和濃度變化對檢測結(jié)果的影響。
文檔編號E21B49/00GK102296949SQ20111012319
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者任偉偉, 唐明明, 張金亮 申請人:北京師范大學(xué)