測量系統(tǒng)9由微氣體分離模塊1、微機電紅外檢測模塊2、泥漿脈沖發(fā)生器3和高溫電池模塊4組成。地面測量系統(tǒng)10由壓力傳感器5、地面接收模塊6、上位機7和井深跟蹤模塊8組成。
[0025]微氣體分離模塊I接收井下流體，并將井下流體進行脫氣脫出氣體。微機電紅外檢測模塊2連接于微氣體分離模塊1，并將脫出的氣體進行檢測，輸出隨鉆氣體濃度電信號。泥漿脈沖發(fā)生器3將隨鉆氣體濃度電信號轉(zhuǎn)化為泥漿壓力脈沖信號，以編碼的形式傳輸至地面測量系統(tǒng)10。高溫電池模塊4連接于井下測量系統(tǒng)9中微機電紅外檢測模塊2、泥漿脈沖發(fā)生器3、微氣體分離模塊1，并為井下測量系統(tǒng)9中微機電紅外檢測模塊2、泥漿脈沖發(fā)生器3、微氣體分離模塊I供電。
[0026]地面測量系統(tǒng)10中的壓力傳感器5將泥漿壓力脈沖信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，通過有線或者無線的方式傳輸至地面接收模塊6。地面接收模塊6連接于壓力傳感器5，并進行A/D轉(zhuǎn)換、降噪、濾波等處理，將模擬信號處理為數(shù)字信號。井深跟蹤模塊8連接于上位機7，并傳輸井深數(shù)據(jù)給上位機7。上位機7連接于地面接收模塊6，并將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成隨鉆氣體濃度，并按照井深跟蹤模塊8提供的井深數(shù)據(jù)，形成對應(yīng)井深的隨鉆氣體濃度數(shù)據(jù)并顯示，其中，數(shù)字信號的位數(shù)取決于A/D轉(zhuǎn)換器的精度。
[0027]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。
[0028]當(dāng)檢測的為甲烷時，微機電紅外檢測模塊2采用窄帶紅外光源，窄帶紅外光源波長范圍為3200nm?3400nm，產(chǎn)生隨鉆氣體濃度數(shù)據(jù)的點，特征在于選擇以下組群:約3300nm。
[0029]當(dāng)檢測的為二氧化碳時，微機電紅外檢測模塊2采用窄帶紅外光源，窄帶紅外光源特征在于，其波長范圍為4200nm?4500nm，產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w濃度數(shù)據(jù)的點，特征在于選擇以下組群:約4200nm和約4400nm之間，約4260nm。
[0030]當(dāng)檢測的為硫化氫時，微機電紅外檢測模塊2采用窄帶紅外光源，窄帶紅外光源特征在于，其波長范圍為2500nm?3000nm, 3500nm?4500nm和7000?8000nm，產(chǎn)生硫化氫氣體濃度數(shù)據(jù)的點，特征在于選擇以下組群:2600nm、約4000nm和約7700nm。
【主權(quán)項】
1.石油井下隨鉆氣體檢測裝置，其特征在于，該石油井下隨鉆氣體檢測裝置包括井下測量系統(tǒng)和地面測量系統(tǒng)，該井下測量系統(tǒng)包括微氣體分離模塊、微機電紅外檢測模塊和泥漿脈沖發(fā)生器，該地面測量系統(tǒng)包括壓力傳感器、地面接收模塊和上位機，該微氣體分離模塊接收井下流體，并將井下流體進行脫氣脫出氣體，該微機電紅外檢測模塊連接于該微氣體分離模塊，并將脫出的氣體進行檢測，輸出隨鉆氣體濃度電信號，該泥漿脈沖發(fā)生器將隨鉆氣體濃度電信號轉(zhuǎn)化為泥漿壓力脈沖信號，以編碼的形式傳輸至該地面測量系統(tǒng)，該壓力傳感器將泥漿壓力脈沖信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，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，將模擬信號處理為數(shù)字信號，該上位機連接于該地面接收模塊，并將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成隨鉆氣體濃度，并按照井深數(shù)據(jù)，形成對應(yīng)井深的隨鉆氣體濃度數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油井下隨鉆氣體檢測裝置，其特征在于，該井下測量系統(tǒng)還包括高溫電池模塊，該高溫電池模塊連接于該微機電紅外檢測模塊、該泥漿脈沖發(fā)生器和該微氣體分離模塊，并為其供電。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油井下隨鉆氣體檢測裝置，其特征在于，該地面測量系統(tǒng)還包括井深跟吳塊，該井深跟!?示I吳塊連接于該上位機，并傳輸井深數(shù)據(jù)給該上位機。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油井下隨鉆氣體檢測裝置，其特征在于，該地面接收模塊進行A/D轉(zhuǎn)換、降噪、濾波處理，以將模擬信號處理為數(shù)字信號。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油井下隨鉆氣體檢測裝置，其特征在于，該上位機顯示對應(yīng)井深的隨鉆氣體濃度數(shù)據(jù)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油井下隨鉆氣體檢測裝置，其特征在于，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。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油井下隨鉆氣體檢測裝置，其特征在于，該石油井下隨鉆氣體檢測裝置檢測的隨鉆氣體為甲烷、二氧化碳或硫化氫。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的石油井下隨鉆氣體檢測裝置，其特征在于，當(dāng)檢測的為甲烷時，該微機電紅外檢測模塊采用窄帶紅外光源，窄帶紅外光源波長范圍為3200nm?3400nm。9.根據(jù)權(quán)利要求9所述的石油井下隨鉆氣體檢測裝置，其特征在于，當(dāng)檢測的為二氧化碳時，該微機電紅外檢測模塊采用窄帶紅外光源，窄帶紅外光源波長范圍為4200nm?4500nm。10.根據(jù)權(quán)利要求11所述的石油井下隨鉆氣體檢測裝置，其特征在于，當(dāng)檢測的為硫化氫時，該微機電紅外檢測模塊采用窄帶紅外光源，窄帶紅外光源波長范圍為2500nm?3000nm，3500nm ?4500nm 和 7000 ?8000nm。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種石油井下隨鉆氣體檢測裝置，其微氣體分離模塊接收井下流體，并將井下流體進行脫氣脫出氣體，微機電紅外檢測模塊將脫出的氣體進行檢測，輸出隨鉆氣體濃度電信號，泥漿脈沖發(fā)生器將隨鉆氣體濃度電信號轉(zhuǎn)化為泥漿壓力脈沖信號，以編碼的形式傳輸至地面測量系統(tǒng)，壓力傳感器將泥漿壓力脈沖信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，通過有線或者無線的方式傳輸至地面接收模塊，地面接收模塊將模擬信號處理為數(shù)字信號，上位機將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成隨鉆氣體濃度，并按照井深數(shù)據(jù)，形成對應(yīng)井深的隨鉆氣體濃度數(shù)據(jù)。該石油井下隨鉆氣體檢測裝置實現(xiàn)隨鉆氣體的井下隨鉆檢測，為鉆井過程中提供了快速的參考依據(jù)。
【IPC分類】E21B49/08, E21B47/18
【公開號】CN104975854
【申請?zhí)枴緾N201410140042
【發(fā)明人】姚金志, 劉其春, 萬亞旗, 魏兵, 周建立, 王偉東, 周發(fā)舉, 吳剛, 王立波, 龔洪海
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中石化勝利石油工程有限公司地質(zhì)錄井公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2014年4月9日