石油井下隨鉆氣體檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域，特別是涉及到一種石油井下隨鉆氣體檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]石油鉆井的過程中，甲烷、二氧化碳和硫化氫氣體的檢測(cè)是一項(xiàng)重要的內(nèi)容，一方面是有助于油氣發(fā)現(xiàn)，另一方面是有助于安全鉆井。
[0003]目前的甲烷檢測(cè)主要是在地面通過氣相色譜分析來實(shí)現(xiàn)，甲烷氣體通過環(huán)空鉆井液返至井口已經(jīng)經(jīng)過了一定的滯后時(shí)間，并且攜帶的油氣信息準(zhǔn)確性也會(huì)受到影響，而地面氣相色譜分析還需要借助大量的外圍輔助設(shè)備，且具有周期性，做不到實(shí)時(shí)檢測(cè)，隨著鉆井速度越來越快，對(duì)氣體分析的周期性要求越來越嚴(yán)格。所以，將現(xiàn)場(chǎng)甲烷檢測(cè)由地面轉(zhuǎn)向井下，利用井下甲烷氣體傳感器對(duì)井下甲烷進(jìn)行隨鉆檢測(cè)，做到早發(fā)現(xiàn)，早分析，對(duì)油氣發(fā)現(xiàn)意義重大。
[0004]目前二氧化碳?xì)怏w的檢測(cè)主要是在地面上進(jìn)行，通過非分光紅外原理的方式檢測(cè)地面鉆井液中二氧化碳?xì)怏w的含量。當(dāng)鉆頭打開地層后，地層中的二氧化碳?xì)怏w侵入鉆井液，通過鉆具與井筒的環(huán)形空間而達(dá)到地面，這個(gè)過程存在一定的滯后時(shí)間。隨著鉆井技術(shù)的飛速發(fā)展，這種問題日益明顯。
[0005]常規(guī)硫化氫氣體檢測(cè)方法為應(yīng)用電化學(xué)傳感器在地面檢測(cè)鉆井液氣體中的硫化氫，由于硫化氫氣體從井底上返至地面需要一定的時(shí)間，硫化氫氣體的檢測(cè)從而存在滯后性。
[0006]在申請(qǐng)?zhí)枮镃N201080064837.2的專利申請(qǐng)中，提到了一種“二氧化碳和硫化氫的井下光譜探測(cè)”，其特征在于一種探測(cè)井下環(huán)境中二氧化碳的方法，包括:將井下工具放置到井孔中，將井下流體試樣提供到井下工具中，通過用光源發(fā)射出的具有足夠波長的光來照射井下流體試樣，分析井下工具中的井下流體試樣，以探測(cè)二氧化碳，通過用光源發(fā)射出的具有足夠波長的光來照射井下流體試樣，探測(cè)與流體試樣互相作用的光；以及測(cè)量探測(cè)到的光，以產(chǎn)生一定范圍的數(shù)據(jù)點(diǎn)，所述數(shù)據(jù)點(diǎn)表示試樣中存在的二氧化碳的量。此專利所述內(nèi)容為，紅外光直接照射井下流體試樣,通過檢測(cè)照射后的光的變化從而檢測(cè)試樣中二氧化碳?xì)怏w的含量。此專利存在的問題是鉆井液、地層流體等井下流體存在非透明流體，從而對(duì)于通過直接照射測(cè)量二氧化碳?xì)怏w含量有一定的難度。另外硫化氫氣體極易與水相溶，從而對(duì)于通過直接照射測(cè)量硫化氫氣體含量有一定的難度。
[0007]為此我們發(fā)明了一種新的石油井下隨鉆氣體檢測(cè)裝置，解決了以上技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種適用于石油井下進(jìn)行甲烷、二氧化碳、硫化氫氣體檢測(cè)的石油井下隨鉆氣體檢測(cè)裝置。
本發(fā)明的目的可通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn):石油井下隨鉆氣體檢測(cè)裝置，該石油井下隨鉆氣體檢測(cè)裝置包括井下測(cè)量系統(tǒng)和地面測(cè)量系統(tǒng)，該井下測(cè)量系統(tǒng)包括微氣體分離模塊、微機(jī)電紅外檢測(cè)模塊和泥漿脈沖發(fā)生器，該地面測(cè)量系統(tǒng)包括壓力傳感器、地面接收模塊和上位機(jī)，該微氣體分離模塊接收井下流體，并將井下流體進(jìn)行脫氣脫出氣體，該微機(jī)電紅外檢測(cè)模塊連接于該微氣體分離模塊，并將脫出的氣體進(jìn)行檢測(cè)，輸出隨鉆氣體濃度電信號(hào)，該泥漿脈沖發(fā)生器將隨鉆氣體濃度電信號(hào)轉(zhuǎn)化為泥漿壓力脈沖信號(hào)，以編碼的形式傳輸至該地面測(cè)量系統(tǒng)，該壓力傳感器將泥漿壓力脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，通過有線或者無線的方式傳輸至該地面接收模塊，該地面接收模塊連接于該壓力傳感器，將模擬信號(hào)處理為數(shù)字信號(hào)，該上位機(jī)連接于該地面接收模塊，并將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成隨鉆氣體濃度，并按照井深數(shù)據(jù)，形成對(duì)應(yīng)井深的隨鉆氣體濃度數(shù)據(jù)。
[0009]本發(fā)明的目的還可通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn):
該井下測(cè)量系統(tǒng)還包括高溫電池模塊，該高溫電池模塊連接于該微機(jī)電紅外檢測(cè)模塊、該泥漿脈沖發(fā)生器和該微氣體分離模塊，并為其供電。
[0010]該地面測(cè)量系統(tǒng)還包括井深跟蹤模塊，該井深跟蹤模塊連接于該上位機(jī)，并傳輸井深數(shù)據(jù)給該上位機(jī)。
[0011]該地面接收模塊進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換、降噪、濾波處理，以將模擬信號(hào)處理為數(shù)字信號(hào)。
[0012]該上位機(jī)顯示對(duì)應(yīng)井深的隨鉆氣體濃度數(shù)據(jù)。
[0013]井下流體包括地層流體、井下環(huán)空鉆井液中的一種，以及它們的組合。
[0014]該石油井下隨鉆氣體檢測(cè)裝置檢測(cè)的隨鉆氣體為甲烷。
[0015]當(dāng)檢測(cè)的為甲烷時(shí)，該微機(jī)電紅外檢測(cè)模塊采用窄帶紅外光源，窄帶紅外光源波長范圍為3200nm?3400nm。
[0016]該石油井下隨鉆氣體檢測(cè)裝置檢測(cè)的隨鉆氣體為二氧化碳。
[0017]當(dāng)檢測(cè)的為二氧化碳時(shí)，該微機(jī)電紅外檢測(cè)模塊采用窄帶紅外光源，窄帶紅外光源波長范圍為4200nm?4500nm。
[0018]該石油井下隨鉆氣體檢測(cè)裝置檢測(cè)的隨鉆氣體為硫化氫。
[0019]當(dāng)檢測(cè)的為硫化氫時(shí)，該微機(jī)電紅外檢測(cè)模塊采用采用窄帶紅外光源，窄帶紅外光源波長范圍為 2500nm ?3000nm, 3500nm ?4500nm 和 7000 ?8000nm。
[0020]本發(fā)明中的石油井下隨鉆氣體檢測(cè)裝置，將微機(jī)電紅外氣體檢測(cè)、微氣體分離裝置、泥漿脈沖傳輸、高溫電池供電及井下短節(jié)封裝工藝等功能融合在一起，同時(shí)將隨鉆氣體測(cè)量結(jié)果與井深進(jìn)行對(duì)應(yīng)，形成完整的在線式井下隨鉆氣體檢測(cè)系統(tǒng)。本發(fā)明可以快速地、在線地對(duì)井下甲烷、二氧化碳、硫化氫氣體濃度進(jìn)行檢測(cè)，不僅消除了常規(guī)地面b檢測(cè)滯后時(shí)間帶來的影響，提高了隨鉆的檢測(cè)速度，對(duì)于油氣勘探開發(fā)的安全具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0021]
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的石油井下隨鉆氣體檢測(cè)裝置的一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。
[0024]如圖1所示，圖1為本發(fā)明的石油井下隨鉆氣體檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)圖。該石油井下隨鉆氣體檢測(cè)裝置包括井下測(cè)量系統(tǒng)9和地面測(cè)量系統(tǒng)10。井下