一種對地層流體油氣進行實時監測錄井的系統的製作方法
2024-02-28 03:00:15 2
專利名稱：一種對地層流體油氣進行實時監測錄井的系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於石油勘探開發中油氣井數據採集監測領域，尤其涉及一種綜合錄井氣體分析裝置，可以配套於綜合錄井系統，也可以集成為一套獨立的氣體分析系統，其主要功能是在鑽井過程中，對鑽井液中所攜帶的氣體，特別是烴類氣體組份進行定量萃取，並進行實時連續分析的一種裝置。
背景技術：
現有技術中，錄井行業中使用的傳統流體油氣檢測的方法是採用安裝在鑽井液出口處的電動脫氣裝置，通過機械攪拌形式分離流體內所含氣體，抽氣裝置經過氣管線送到錄井儀室內的氣測裝置進行分析，通常得到C1-IiC5烴類組份數據，錄井人員再根據這些數據進行解釋和分析，從而判斷地層流體的性質。目前已有的相關專利記載如下專利1 「鑽井泥漿在線氣測系統(02135856. 7) 」，本實用新型是一種鑽井泥漿在線氣測系統，屬於石油地質勘探氣測錄井技術領域。該系統由泥漿引流裝置、泥漿在線取樣器、泥漿在線脫氣器、樣品氣處理單元、氣相色譜儀、氣體異常取樣器，並且依次互相連接。 其自動控制部分由數據伺服器、控制器接口、色譜工作站、錄井儀工作站和HUB組成。根據設定條件，數據伺服器通過控制器接口向泥漿在線脫氣器和液、氣取樣器發出控制信號，實現自動操作，完成自動取樣、脫氣器啟停等。該系統既能在線檢測烴類氣體，又能在線檢測非烴類多種氣體，還能向實驗室提供不混入外界空氣的泥漿樣品和從泥漿中脫離出來的氣體樣品。其在線氣測精度高於已有技術。既能單獨使用，也能與綜合錄井儀聯合使用。該專利的特徵是雖然該專利能對鑽井泥漿進行定量脫氣，但機械攪拌的脫氣方式效率受影響因素較多，不能保證氣體的真實比例成份，也不能保證氣體分析質量，所以設計了氣體異常取樣器。同時，由於重烴組份易溶於水，該系統不能保證該類氣體的分離效率。該系統也不能保證常溫呈液態的組份進行氣態傳輸，該系統的結構複雜，安裝使用較為繁瑣。專利CN02286909. 3(石油鑽井氣測錄井裝置)、專利CN200510111405. 3(鑽井液中含油氣在線光譜測定方法)記載了直接檢測鑽井液氣體的方法，但該專利主要對鑽井液中不易溶於水的輕烴組分揮發成份進行檢測，其檢測精度低，不能檢測出具體的組份含量，對於易溶於水的重組分烷烴組分難以檢測，所獲取的信息為定性信息。專利CN200620080616. 5、CN200510047069. 0、CN200910048424. 4 等都記載了使用紅外光譜方法、拉曼光譜分析方法等光譜檢測的方法測量鑽井液中的氣體，但這些裝置基本上使用普通的電動脫氣裝置來進行鑽井液氣體的分離、或分析設備安裝在綜合錄井儀器房內，或使用直接檢測鑽井液游離氣的方式，或使用有機溶劑進行烴類氣體萃取，或進行標樣配置分析對比的方式來進行烴類氣體的分析檢測，這些方法都具有一定的局限性有的操作複雜、有的受影響因素較大、有的工藝要求嚴格、有的只能進行定性分析而不能分析具體成份，並且都不能保證鑽井液的定量分析，對易溶於水的重組份和常溫呈液態的烴類組份不能進行有效識別，不能保證流體內的真實氣體比例。不能適應當前油氣精確勘探與解釋的需求。國外在氣體分離技術上，採用分離膜進行鑽井液氣體分離的研究起始於上世紀 70年代，並且陸續申請了一定數量的專利，如專利US3830106, US3926561, US5442968, US20050160801等多項專利都記載了如何使用分離膜來實現鑽井液氣休的分離的技術。國外的專利記載了基於分離膜的分離膜脫氣裝置結構，並將分離的氣體送入檢測裝置。但現場生產中，在壓力一定、內外氣體濃度差一定的情況下，半透膜分離氣體的效果受到溫度的影響，所以需要溫度進行脫氣效率校正，以精確定量評價油氣性質。另外，由於C6以後的重組分在常溫下呈液態，所以保持這些組分呈氣態的傳輸非常重要，否則氣體分析就會產生誤差。這些專利中沒有記載在氣體分離裝置內使用溫度傳感器來校正鑽井液溫度，也沒有記載對氣體傳輸管線進行加熱處理。US20050160801專利記載了用分離膜進行鑽井液氣體分離的技術與裝置，主要描述的是裝置的結構與安裝。裝置中使用在線氣體乾燥管線，通過膜分離氣體，再送入檢測單元，該專利沒有描述氣體組分檢測的單元性質與功能，也沒有具體描述控制與數據傳輸功能，另外專利所描述的設備沒有對鑽井液溫度的檢測，以達到對氣體分離裝置效率的校正， 也沒有輸氣管線加熱裝置。本專利區別於這些專利的一個主要特點是在半透膜脫氣器內內置了溫度傳感器，檢測鑽井液溫度，校正脫氣器效率，達到對油氣精確評價的目的。同時本專利使用了加熱裝置，並能定量控制溫度，因為不同的油氣組分有不同的沸點，所以可以使需要檢測的油氣保持氣體狀態，從而可以由載氣攜帶進入色譜分析儀內進行組分分析。另外本專利對半透膜使用的載氣較為廣泛，可以是空氣、氮氣、氦氣等氣體，具有廣泛的應用條件。美國專利US5469917，US007111503B2，非專利文獻《ADVANCES IN CHROMATOGRAPHIC ANALYSIS OF HYDROCARBON GASES IN DRILLING FLUIDS-THE APPLICATION OF SEMIPERMEABLE MEMBRANE TECHNOLOGY TO HIGH SPEED TCD GAS CHROMATOGRAPHY)),《隨鑽含氣泥漿解釋的進展》記載和描述了一種利用膜分離技術來進行油氣檢測的方法利用半滲透膜從鑽井液中直接分離氣體。結合了普通色譜或高速TCD(熱傳導探測器)的微氣相色譜儀分析，可分析烴類氣體組份，甚至可以分析從甲烷(C1)到辛烷(C8)的烷烴化合物。包括氮、二氧化碳和芳香烴，例如苯和甲苯等。這些記載表明半滲透膜脫氣裝置從鑽井液中直接分離氣體是可行的，但記載和描述中沒有對氣體運輸管線進行加熱處理，不能保證常溫呈液態的烴類組份以氣態形式進入氣相色譜儀分析。另外，色譜或微氣相色譜的分析具有周期性，不能保證烴類的實時分析。綜上，現有技術中氣體分析裝置存在的不足是第一，在鑽井液中脫氣時受實時影響因素大，不能保證鑽井液的定量分析；第二、國外專利記載的分離膜脫氣裝置，沒有使用溫度校正膜分離效率，可能影響到油氣評價結果。第三，由於輕、重烴組分的溶解度不同，機械攪拌的氣體分離方法人為地改變了氣體成分的比例，造成解釋上的誤差或錯誤；第四，由於重烴組分在常溫下呈液態，傳統的氣輸方式不能保證重組分以氣態形式進行傳輸，導致分析數據誤差，或不能分析重烴組分，減少了獲取的流體信息；第五，傳統的氣測裝置通常只能分析到C1 nC5，獲得的流體信息較少。第六，傳統色譜具有30秒到120秒不等的分析周期，氣體的分析不具有連續性，難以適應油氣精細勘探的要求。
實用新型內容本實用新型為了解決現有技術中存在的技術問題，發明人經過長期研究，研發了一種對地層流體油氣進行實時監測錄井的系統，本實用新型所解決的技術問題如下1、當前普通的鑽井液脫氣裝置不能實現鑽井液定量脫氣，或者定量脫氣時受到各種因素影響易形成異常數據的問題；2、不能從鑽井液中有效分離易溶於水的重烴組分，不能保持鑽井液中真實氣體組分比例問題；3、沒有使用溫度校正膜分離效率，影響油氣性質評價結果。4、不能分析常溫呈液態的重烴組分，為地層油氣水解釋提供充足信息的問題。5、普通色譜具有分析周期，不能實時檢測油氣信息，不利於油氣精細勘探的問題。本實用新型為了解決上述問題，所採取的技術方案如下，地層流體油氣實時監測錄井系統，所述系統包括脫氣單元，氣體分析單元和中央處理單元；所述脫氣單元用於分離流體內所含氣體，其包含脫氣器和加熱模塊；所述脫氣器內置溫度傳感器，以檢測當前鑽井液溫度，用於校正脫氣效率；所述加熱模塊用於使重烴組分以氣體方式傳輸；所述氣體分析單元為氣體分析儀，分析氣體中各個組分；所述中央處理單元控制脫氣單元和氣體分析單元，並進行數據處理；所述脫氣單元輸出端與所述氣體分析單元連接；所述氣體分析單元的輸出端與所述的中央處理單元連接；所述中央處理單元與所述脫氣單元連接。本實用新型一個核心發明點在於所述脫氣單元中的加熱模塊為加熱管線，所述加熱管線包括耐溫氣管線和電加熱帶，所述電加熱帶採用纏繞或平行包裹方式鋪設在耐溫氣管線上，且在耐溫氣管線外面依次包裹保溫層和防護層；所述電加熱帶以M 36V低壓電供電，保持溫度在50°C 80°C之間；所述脫氣器採用半透膜脫氣器或定量電動脫氣裝置中的一種。本實用新型為了完成氣體檢測的目的，包括一個氣體分析單元。所述氣體分析單元用於實時檢測流體內氣體組分，其為氣體分析儀；所述氣體分析儀，如果為光譜分析儀， 可以實時檢測氣體組分，理論可以檢測除惰性氣體之外的所有氣體組份，在這裡主要用於檢測烴類油氣組分；如果採用氣相色譜分析儀或便攜快速色譜儀時，分析烴類組分C1-C5時分析周期小於30s，分析C1-C8 (包括苯、甲苯)組份時周期小於90s。實施中，所述氣體分析以為光譜氣體分析、微氣相色譜儀、便快速色譜分析儀中的一種。本實用新型優選採用光譜分析儀，由於其本身不需要載氣，簡化了氣體檢測系統的氣路結構，並且能連續分析氣體組分。所述系統包括載氣單元，載氣單元用於推動半透膜所分離的烴類氣體進入色譜分析系統，並保持膜內外兩側的烴類氣體濃度差，使半透膜能連續分離氣體；其包括載氣模塊和載氣穩壓與過濾模塊；所述的載氣模塊為脫氣裝置提供壓力和流量充足的載氣；所述載氣穩壓與過濾模塊用於穩定載氣壓力和流量，使脫氣裝置輸出氣體濃度保持最大，並過濾氣體，使輸出的樣品純淨不含雜質，為色譜提供純淨的樣品氣體；載氣穩壓模塊使用可調式電子壓力流量控制模塊，可以根據需要調整氣體壓力和流量大小，並使之保持穩定；過濾模塊使用< 5μπι的氣體過濾器，使氣體保持純淨；所述的載氣模塊的輸出端與所述的載氣穩壓與過濾模塊的輸入端連接，所述載氣穩壓與過濾模塊的輸出端與所述脫氣單元連接。在具體的實施中，所述載氣為空氣、氦氣、氮氣中的一種；載氣的壓力為0.05 0. IMPa,；載氣的流量20 50ml ；根據脫氣器性質選擇合適的壓力與流量，使脫氣器輸出端氣體濃度最大；所述載氣穩壓與過濾模塊的載氣輸出端與所述半透膜脫氣器連接。本實用新型的所述中央處理單元為工作站，所述工作站用於控制脫氣單元的啟動停止、控制載氣流量的大小和開關、控制加熱模塊的工作溫度與開關；所述工作站用於採集所述氣體分析單元輸出的氣體分析數據、載氣壓力和流量、鑽井液溫度、加熱帶溫度等，並進行數據處理，將獲取的壓力、流量、溫度、氣體分析等數據轉換為數據傳輸和監控模塊所能接收的格式與數據流。所述系統還包括數據傳輸和監控模塊，所述數據傳輸和監控模塊與所述中央處理單元進行數據連接；所述數據傳輸模塊用於為將前端工作站接收到數據轉換為錄井裝置接收的數據流；監控模塊的功能是將接收到的數據進行實時運算、顯示、存儲、回放等，並向前端工作站發送控制信息，如控制儀器的啟動與停止、流量的調控、壓力的調控、溫度控制。所述系統還包括錄井儀；所述數據傳輸和監控模塊對數據處理後將結果通過串口或TCP/IP協議送至所述錄井儀；所述錄井儀為以下型號中的一種NLS、DLS、SL-ALS、SLZ、 SL-ExpIorer、SK-2000、ALS-2. 2、SDL-9000、Advantage、Wellstar。在結合系統的基礎上，還研發了地層流體油氣實時監測錄井方法，所述方法包括如下步驟步驟1，連接管路並系統初始化步驟；步驟2，中央處理單元輸出控制載氣信號給所述載氣單元、輸出加熱控制信號給所述加熱模塊；步驟3，輸入載氣步驟打開載氣管道閥門，根據設定的壓力和流量向所述半透膜脫氣器加載載氣；步驟4，脫氣步驟半透膜脫氣器在鑽井液與脫氣器內有氣體濃度差時，將連續進行氣體分離載氣通入半透膜脫氣器，使分離的氣體進入氣體管道，從而又降低半透膜內部的分離氣體的濃度，使半透膜脫氣器保持連續進行氣體分離；步驟5，氣體加熱步驟根據設定的溫度，所述的加熱管線對管線內的氣體進行加熱處理，使在常溫下呈液態的烴類氣體，如C5 C8 (包括苯、甲苯)，一直保持在氣體狀態進入色譜分析儀，用於達到儘量多地分析流體內的氣體組份信息的目的；步驟6，氣體分析步驟完成整個脫氣過程的樣品氣進入所述光譜氣體分析儀；所述光譜氣體分析儀不具有分析周期，可以實時檢測樣品氣流體內氣體組份；步驟7，數據預處理步驟所述光譜氣體分析儀的分析數據輸入給所述中央處理單元，對數據進行預處理，即將獲取的壓力、流量、氣體分析數據轉換為數據傳輸和監控模塊所能接收的格式與數據流；步驟8，數據傳輸和監控步驟所述數據傳輸模塊用於為將前端工作站接收到數據轉換為錄井裝置接收的數據流；監控模塊的功能是將接收到的數據進行實時運算、顯示、 存儲、回放等，並向前端工作站發送控制信息，如控制儀器的啟動與停止、流量的調控、壓力的調控、溫度控制；步驟9，輸出結果到錄井儀步驟數據傳輸將所獲取的氣體組份數據轉換為綜合錄井獲取的數據流，應用錄井儀提供的數據交換函數，使數據發送到綜合錄井儀中，使綜合錄井儀進行數據的顯示、採集、處理，完善綜合錄井數據；步驟10，結束。本實用新型採用上述技術方案達到了好的技術效果1、能從鑽井液中有效分離各種烴類氣體組份，保持鑽井液中的氣體組份比例。為油氣解釋提供準確的信息。2、加熱管線能保證常溫下為液態的重烴組份以氣體的方式傳輸至氣體分析儀。3、光譜氣體分析儀不具有分析周期，能實時檢測流體內氣體組份，理論上可以檢測除惰性氣體以外的所有氣體組份，為油氣精確解釋提供充足的信息，4、分析系統集成於現場，大大縮短管路延遲，增強了分析的實時性。本實用新型提出了一套新型地層流體油氣實時監測錄井裝置，該裝置具有能有效分離各氣體組份的半透膜脫氣裝置，加熱氣輸管線，實時定量檢測油氣組份的光譜油氣分析儀，可以提供除惰性氣體以外的所有氣體組份的分析，為地層油氣性質精確解釋提供實時、充足的氣測信息，分析系統集成於現場，縮短管路延遲，增強分析實時性。
圖1為本實用新型的系統的各個模塊的連接示意圖；圖2為本實用新型所採用的方法流程圖將結合具體的實施方式加以說明圖1中1-半透膜脫氣器，2-加熱氣體管線，3-載氣模塊，4-載氣穩壓與過濾模塊， 5-光譜氣體分析儀，6-工作站，7-數據傳輸、監控單元，8-綜合錄井儀
具體實施方式
地層流體油氣實時監測錄井系統，所述系統包括脫氣單元，氣體分析單元，中央處理單元，載氣單元，數據傳輸和監控模塊，錄井儀；包括一下各個部件(1)所述脫氣單元用於分離流體內所含氣體，其包含脫氣器和加熱模塊；所述加熱模塊用於脫離重烴組份；所述脫氣單元中的加熱模塊為加熱氣體管線2加熱管線以耐溫氣管線與電加熱帶組合，纏繞或平行包裹在加熱管線上，並行在一起，外面包裹保溫層，最外面是防護層。加熱帶以M 36V低壓電供電，溫度能保持在50°C 80°C之間。所述脫氣器為半透膜脫氣器1以半透膜脫氣器為主，半透膜脫氣器內置溫度傳感器，以檢測當前鑽井液溫度，用於校正脫氣效率；但也可以採用定量電動脫氣裝置(次要)。(2)所述氣體分析單元為氣體分析儀，分析氣體中各個組分；所述氣體分析單元用於實時檢測流體內氣體組份，其為光譜氣體分析儀5光譜分析儀本身不需要載氣，簡化了氣體檢測系統的氣路結構。也可以使用其它的氣體分析儀，如微氣相色譜儀、便快速色譜分析儀等，分析烴類組分C1-C5時分析周期小於30s，分析 C1-Cd包括苯、甲苯)組份時周期小於90s。(3)，所述中央處理單元控制脫氣單元和氣體分析單元，並進行數據處理；所述中央處理單元為工作站6，所述工作站6用於控制脫氣單元中加熱氣體管線2的工作溫度和控制所述載氣單元；所述工作站6用於採集所述氣體分析單元5輸出的氣體分析數據，進行數據處理將獲取的壓力、流量、溫度、氣體分析等數據轉換為數據傳輸和監控模塊所能接收的格式與數據流.0)，所述系統包括載氣單元，載氣單元用於推動半透膜所分離的烴類氣體進入色譜分析系統，並保持膜內外兩側的烴類氣體濃度差，使半透膜能連續分離氣體；其包括載氣模塊3和載氣穩壓與過濾模塊4 ；所述的載氣模塊3為脫氣裝置提供壓力和流量充足的載氣；所述載氣穩壓與過濾模塊4為一是穩定載氣壓力和流量，為脫氣裝置提供合乎要求的、穩定的載氣壓力和流量，使脫氣裝置輸出氣體濃度保持最大；二是過濾氣體，使輸出的樣品純淨不含雜質，為色譜提供純淨的樣品氣體。載氣穩壓模塊使用可調式電子壓力流量控制模塊，可以根據需要調整氣體壓力和流量大小，並使之保持穩定；過濾模塊使用 < 5 μ m的氣體過濾器，使氣體保持純淨；所述的載氣模塊3的輸出端與所述的載氣穩壓與過濾模塊4的輸入端連接，所述載氣穩壓與過濾模塊4的載氣輸出端與所述半透膜脫氣器 1連接。所述載氣為空氣、氦氣、氮氣等，一般採用空氣，可以獲得經濟、方便的載氣，也可以簡化氣路，但也可以利用氦氣、氮氣作為載氣系統。；載氣的壓力為0. 05 0. IMPa ；載氣的流量20 50ml ；根據脫氣器性質選擇合適的壓力與流量，使脫氣器輸出端氣體濃度最大。(5)，所述系統還包括數據傳輸和監控模塊7，所述數據傳輸和監控模塊7與所述中央處理單元6進行數據連接；所述數據傳輸和監控模塊7 在計算機上運行的軟體模塊， 數據傳輸的作用是根據所聯接的綜合錄井儀類型，將前端工作站接收到數據轉換為綜合錄井所能接收的數據流；監控模塊的功能是將接收到的數據進行實時運算、顯示、存儲、回放等，並向前端工作站發送控制信息，如控制儀器的啟動與停止、流量的調控、壓力的調控、溫度控制等。(6)，所述系統還包括錄井儀8 ；所述數據傳輸和監控模塊7對數據處理後將結果通過串口或TCP/IP協議送至所述錄井儀8 ；所述錄井儀8為已有的綜合錄井儀，如NLS、 DLS、SL-ALS、SLZ、SL-ExpIorer、SK-2000、ALS-2. 2、SDL-9000、Advantage、Wellstar 等等。根據上述系統，採用的地層流體油氣實時監測錄井方法，所述方法包括如下步驟步驟1，連接管路並系統初始化步驟；步驟2，中央處理單元輸出控制載氣信號給所述載氣單元、輸出加熱控制信號給所述加熱模塊；步驟3，輸入載氣步驟打開載氣管道閥門，根據設定的壓力和流量向所述半透膜脫氣器加載載氣；步驟4，脫氣步驟半透膜脫氣器在鑽井液與脫氣器內有氣體濃度差時，將連續進行氣體分離。載氣通入半透膜脫氣器，使分離的氣體進入氣體管道，從而又降低半透膜內部的分離氣體，使半透膜脫氣器進一步連續進行氣體分離的濃度，使半透膜脫氣器保持連續的氣體分離；步驟5，氣體加熱步驟根據設定的溫度，所述的加熱管線對管線內的氣體進行加熱處理，使在常溫下呈液態的烴類氣體(如C5 C8、包括苯、甲苯等)一直保持在氣體狀態，進入色譜分析儀，以達到儘量多地分析流體內的氣體組份信息。步驟6，氣體分析步驟完成整個脫氣過程的樣品氣進入所述光譜氣體分析儀；所述光譜氣體分析儀不具有分析周期，實時檢測樣品氣流體內氣體組份；步驟7，數據預處理步驟所述光譜氣體分析儀的分析數據輸入給所述中央處理單元，對數據進行預處理即將獲取的壓力、流量、氣體分析數據轉換為數據傳輸和監控模塊所能接收的格式與數據流；步驟8，數據傳輸和監控步驟數據傳輸的作用是根據所聯接的綜合錄井儀類型， 將前端工作站接收到數據轉換為綜合錄井所能接收的數據流；監控模塊的功能是將接收到的數據進行實時運算、顯示、存儲、回放等，並向前端工作站發送控制信息，如控制儀器的啟動與停止、流量的調控、壓力的調控、溫度控制等。；步驟9，輸出結果錄井步驟數據傳輸將所獲取的氣體組份數據轉換為綜合錄井獲取的數據流，應用錄井儀提供的數據交換函數，使數據發送到綜合錄井儀中，使綜合錄井儀進行數據的顯示、採集、處理，以完善綜合錄井數據。步驟10，結束。本實用新型由1半透膜脫氣器，2加熱氣體管線，3載氣模塊，4載氣穩壓與過濾模塊，5光譜氣體分析，6前端工作站，7數據傳輸、監控模塊，8綜合錄井儀組成。能有效從鑽井液中分離烴類氣體。加熱管線能保證常溫下為液態的烴組份以氣態的方式傳輸。光譜氣體分析儀理論上可以實時檢測除惰性氣體以外的所有氣體。系統集成於現場，縮短管路延遲時間。該裝置可以廣泛應用於錄井領域，也可以集成於一套獨立的服務系統，具有廣闊的應用前景，較高的經濟效益和社會效益。
權利要求1.地層流體油氣實時監測錄井系統，其特徵在於，所述系統包括脫氣單元，氣體分析單元和中央處理單元；所述脫氣單元用於分離流體內所含氣體，其包含脫氣器和加熱模塊；所述脫氣器內置溫度傳感器，檢測當前鑽井液溫度，用於校正脫氣效率；所述加熱模塊用於使重烴組分以氣體方式傳輸；所述氣體分析單元為氣體分析儀，分析氣體中各個組分；所述中央處理單元控制脫氣單元和氣體分析單元，並進行數據處理；所述脫氣單元輸出端與所述氣體分析單元連接；所述氣體分析單元的輸出端與所述的中央處理單元連接； 所述中央處理單元與所述脫氣單元連接。
2.根據權利要求1所述的地層流體油氣實時監測錄井系統，其特徵在於，所述脫氣單元中的加熱模塊為加熱管線，所述加熱管線包括耐溫氣管線和電加熱帶， 所述電加熱帶採用纏繞或平行包裹方式鋪設在耐溫氣管線上，且在耐溫氣管線外面依次包裹保溫層和防護層；所述電加熱帶以M 36V低壓電供電，保持溫度在50°C 80°C之間；所述脫氣器採用半透膜脫氣器或定量電動脫氣裝置中的一種。
3.根據權利要求1所述的地層流體油氣實時監測錄井系統，其特徵在於，所述氣體分析單元用於實時檢測流體內氣體組分，其為氣體分析儀。
4.根據權利要求3所述的地層流體油氣實時監測錄井系統，其特徵在於，所述氣體分析以為光譜氣體分析、微氣相色譜儀、便快速色譜分析儀中的一種。
5.根據權利要求1所述的地層流體油氣實時監測錄井系統，其特徵在於，所述系統包括載氣單元，載氣單元用於推動半透膜所分離的烴類氣體進入色譜分析系統，並保持膜內外兩側的烴類氣體濃度差，使半透膜能連續分離氣體；其包括載氣模塊和載氣穩壓與過濾模塊；所述的載氣模塊為脫氣裝置提供壓力和流量充足的載氣；所述載氣穩壓與過濾模塊用於穩定載氣壓力和流量，使脫氣裝置輸出氣體濃度保持最大，並過濾氣體， 使輸出的樣品純淨不含雜質，為色譜提供純淨的樣品氣體；載氣穩壓模塊使用可調式電子壓力流量控制模塊，根據需要調整氣體壓力和流量大小，並使之保持穩定；過濾模塊使用 < 5 μ m的氣體過濾器，使氣體保持純淨；所述的載氣模塊的輸出端與所述的載氣穩壓與過濾模塊的輸入端連接，所述載氣穩壓與過濾模塊的輸出端與所述脫氣單元連接。
6.根據權利要求5或2所述的地層流體油氣實時監測錄井系統，其特徵在於，所述載氣為空氣、氦氣、氮氣中的一種；載氣的壓力為0. 05 0. IMPa,；載氣的流量 20 50ml ；根據脫氣器性質選擇合適的壓力與流量，使脫氣器輸出端氣體濃度最大；所述載氣穩壓與過濾模塊的載氣輸出端與所述半透膜脫氣器連接。
7.根據權利要求1或5所述的地層流體油氣實時監測錄井系統，其特徵在於，所述中央處理單元為工作站，所述工作站用於控制脫氣單元的啟動停止、控制載氣流量的大小和開關、控制加熱模塊的工作溫度與開關；所述工作站用於採集所述氣體分析單元輸出的氣體分析數據、載氣壓力和流量、鑽井液溫度、加熱帶溫度，並進行數據處理，將獲取的壓力、流量、溫度、氣體分析等數據轉換為數據傳輸和監控模塊所能接收的格式與數據流。
8.根據權利要求1所述的地層流體油氣實時監測錄井系統，其特徵在於，所述系統還包括數據傳輸和監控模塊，所述數據傳輸和監控模塊與所述中央處理單元進行數據連接；所述數據傳輸模塊用於為將前端工作站接收到數據轉換為錄井裝置接收的數據流；監控模塊的功能是將接收到的數據進行實時運算、顯示、存儲、回放等，並向前端工作站發送控制信息，如控制儀器的啟動與停止、流量的調控、壓力的調控、溫度控制。
9.根據權利要求1所述的地層流體油氣實時監測錄井系統，其特徵在於， 所述系統還包括錄井儀；所述數據傳輸和監控模塊對數據處理後將結果通過串口或 TCP/IP協議送至所述錄井儀；所述錄井儀為以下型號中的一種NLS、DLS、SL-ALS, SLZ、 SL-ExpIorer、SK—2000、ALS—2. 2、SDL—9000、Advantage、Wellstar0
專利摘要本實用新型屬於石油勘探開發中油氣井數據採集監測領域，為一種對地層流體油氣進行實時監測錄井的系統，包括半透膜脫氣器，加熱氣體管線，載氣模塊，載氣穩壓與過濾模塊，光譜氣體分析，前端工作站，數據傳輸、監控模塊，和綜合錄井儀。能有效從鑽井液中分離烴類氣體。加熱管線能保證常溫下為液態的烴組份以氣態的方式傳輸。光譜氣體分析儀理論上可以實時檢測除惰性氣體以外的所有氣體。系統集成於現場，縮短管路延遲時間。該裝置可以廣泛應用於錄井領域，也可以集成於一套獨立的服務系統，具有廣闊的應用前景，較高的經濟效益和社會效益。
文檔編號E21B49/08GK202187760SQ201120291160
公開日2012年4月11日 申請日期2011年8月11日 優先權日2011年8月11日
發明者張衛, 張新華, 李三國, 楊明清, 王志戰, 陸黃生 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院