本实用新型专利技术提供一种应用于欠平衡钻井UBD的气体标定装置，该装置包括用于容纳已知浓度气体样本的取样袋、传感器接口、待标定传感器、用于采集所述待标定传感器测量值的数据采集系统；取样袋、传感器接口通过管线连接；管线上设有用于已知浓度气体样本注入取样袋的气体注入口，气体注入口上设有阀门；待标定传感器连接在传感器接口和数据采集系统之间。本实用新型专利技术的气体标定装置及方法可实现UBD现场对气体浓度传感器的标定，标定装置结构简单、操作方便，标定方法方便快捷，标定精度满足钻井行业的精度要求，具有很大的实用价值，易推广。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种应用于欠平衡钻井UBD的气体标定装置，该装置包括用于容纳已知浓度气体样本的取样袋、传感器接口、待标定传感器、用于采集所述待标定传感器测量值的数据采集系统；取样袋、传感器接口通过管线连接；管线上设有用于已知浓度气体样本注入取样袋的气体注入口，气体注入口上设有阀门；待标定传感器连接在传感器接口和数据采集系统之间。本技术的气体标定装置及方法可实现UBD现场对气体浓度传感器的标定，标定装置结构简单、操作方便，标定方法方便快捷，标定精度满足钻井行业的精度要求，具有很大的实用价值，易推广。【专利说明】应用于欠平衡钻井UBD的气体标定装置
本技术涉及油气开采技术，尤其涉及一种应用于欠平衡钻井（UnderBalance Drilling，简称：UBD)的气体标定装置。
技术介绍
气体钻井过程中，可能出现的井下安全风险主要包括地层出气、井壁垮塌、地层出 水、钻柱失效、井下燃爆及地层产出有毒有害气体。这些安全风险的发生会对钻井施工、人 员安全及经济造成一定损失。因此，气体钻井过程的监测就显得尤为重要。UBD仪器通过在 线监测气体钻井过程返出的气体成分及浓度来判断井下是否发生异常情况。然而仪器内置 传感器在现场的工作环境恶劣，在工作一段时间后输出电压与浓度值会偏离原有的线性关 系，造成较大的测量误差。故必须在现场间隔一段时间进行传感器的标定工作。 目前，气体浓度传感器常用的标定方法是在室内采用气相色谱仪进行标定，虽然 其标定精度高，然而该方法标定条件要求苛刻，标定时间较长，施工现场很难达到标定条 件，故依靠色谱仪标定方法不适合UBD仪器的现场标定。
技术实现思路
本技术提供一种气体标定装置，可实现UBD现场对气体浓度传感器的标定， 标定装置结构简单、操作方便，标定方法方便快捷，标定精度满足钻井行业的精度要求，具 有很大的实用价值，易推广。 本技术提供一种应用于欠平衡钻井UBD的气体标定装置，包括： 用于容纳已知浓度气体样本的取样袋、传感器接口、待标定传感器、用于采集所述 待标定传感器测量值的数据采集系统； 所述取样袋、所述传感器接口通过管线连接； 所述管线上设有用于所述已知浓度气体样本注入所述取样袋的气体注入口，所述 气体注入口上设有阀门； 所述待标定传感器连接在所述传感器接口和所述数据采集系统之间。 进一步的，所述装置还包括：气泵，所述气泵、所述取样袋、所述传感器接口通过所 述管线连通，所述气泵用于所述气体样本在所述管线内循环并混合均匀。 所述气泵为微型真空泵。 所述待标定传感器为CO2传感器，气体样本的CO2浓度均匀分布在Oppm到 50000ppm之间。 所述待标定传感器为CO传感器，气体样本的CO浓度均勻分布在Oppm到IOOOppm 之间。 所述待标定传感器为H2S传感器，气体样本的H2S浓度均勻分布在Oppm到50ppm 之间，且气体样本的H2S浓度包括IOppm和20ppm。 所述待标定传感器为O2传感器，气体样本的O2摩尔浓度均匀分布在5%?21%之 间，且气体样本的〇2的摩尔浓度包含5%和8%。 所述待标定传感器为CH4传感器，气体样本的CH4摩尔浓度均勻分布在0%?4% 之间。 所述气体注入口、所述传感器接口分别通过三通接头与所述管线连通。 本技术的应用于欠平衡钻井UBD的气体标定装置，通过包含用于容纳已知浓 度气体样本的取样袋、传感器接口、待标定传感器、用于采集待标定传感器测量值的数据采 集系统；并将取样袋、传感器接口通过管线连接；在管线上设置用于已知浓度气体样本注 入取样袋的气体注入口，并在气体注入口上安装阀门；将待标定传感器连接在传感器接口 和数据采集系统之间，从而实现了UBD现场对气体浓度传感器的标定，且标定装置结构简 单、操作方便，标定方法方便快捷，标定精度满足钻井行业的精度要求，具有很大的实用价 值，易推广。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术应用于欠平衡钻井UBD的气体标定装置的实施例一的结构示意 图； 图2为本技术应用于欠平衡钻井UBD的气体标定装置的实施例二的结构示意 图； 图3为本技术应用于欠平衡钻井UBD的气体标定方法的实施例一的流程图； 图4为应用于欠平衡钻井UBD的气体标定方法的实施例一中的待标定甲烧014传 感器的电压-浓度拟合曲线。 【具体实施方式】 为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新 型实施例，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在附 图或说明书中，相似或相同的元件皆使用相同的附图标记。 图1为本技术应用于欠平衡钻井UBD的气体标定装置的实施例一的结构示意 图,如图1所示,本实施例的装置包括： 用于容纳已知浓度气体样本的取样袋1、传感器接口 2、待标定传感器3、用于采集 待标定传感器3测量值的数据采集系统4 ;取样袋1、传感器接口 2通过管线5连接；管线5 上设有用于已知浓度气体样本注入取样袋1的气体注入口 6,气体注入口 6上设有阀门7 ; 待标定传感器3连接在传感器接口 2和数据采集系统4之间。 具体的，该气体标定装置用于对待标定传感器3的标定，其中，取样袋1用于容纳 已知浓度的气体样本，管线5上设有气体注入口 6和传感器接口 2,通过气体注入口 6将已 知浓度的气体样本注入取样袋1，气体注入口 6设有阀门7,传感器接口 2用于连接待标定 传感器3,数据采集系统4与待标定传感器3连接，数据采集系统4用于采集待标定传感器 3的测量数据。取样袋1为双口取样袋1以便通过管线5形成循环通路，气体注入口 6可以 设于取样袋1的任何一侧。同样，传感器接口 2也可以设置在管线5的任意位置。气体注 入口 6和传感器接口 2均可通过在管线5上设置三通接头来形成。 在该标定装置工作过程中，取样袋1具有缓冲气体并使得气体压力保持与大气压 一致并恒定的功能，使得标定不受气体压力变化的影响；数据采集系统4具有对待标定传 感器3数据的实时采集、存储、传输并在显示屏上显示的功能；阀门7主要用于封闭和开启 气体注入口 6,以便工作人员往取样袋1内注入气体。 本实施例的应用于欠平衡钻井UBD的气体标定装置，通过包含用于容纳已知浓度 气体样本的取样袋、传感器接口、待标定传感器、用于采集待标定传感器测量值的数据采集 系统；并将取样袋、传感器接口通过管线连接；在管线上设置用于已知浓度气体样本注入 取样袋的气体注入口，并在气体注入口上安装阀门；将待标定传感器连接在传感器接口和 数据采集系统之间，从而实现了UBD现场对气体浓度传感器的标定，且标定装置结构简单、 操作方便，标定方法方便快捷，标定精度满足钻井行业的精度要求，具有很大的实用价值， 易推广。 图2为本技术应用于欠平衡钻井UBD的气体标定装置的实施例二的结构示意 图，如图2所示，本实施例的装置在上述实施例一的基础上，还包括：气泵8,气泵8、取样袋 1、传感器接口 2通过管线5连通，气泵8用于气体样本在管线5内循环并混合均匀。 具体的，气泵8可以采用小型气泵，小型气本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种应用于欠平衡钻井UBD的气体标定装置，其特征在于，包括：用于容纳已知浓度气体样本的取样袋、传感器接口、待标定传感器、用于采集所述待标定传感器测量值的数据采集系统；所述取样袋、所述传感器接口通过管线连接；所述管线上设有用于所述已知浓度气体样本注入所述取样袋的气体注入口，所述气体注入口上设有阀门；所述待标定传感器连接在所述传感器接口和所述数据采集系统之间。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王延民，胥志雄，李皋，孟英峰，梁红军，冯少波，章景城，周健，宋海涛，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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