钻井泥浆红外气体检测仪制造技术

本实用新型专利技术是钻井泥浆红外气体检测仪，属于利用红外光来测试分析气体的技术领导域。其特征是气路部分的脱气器、样气泵和稳阀依次连接。然后是烃检测腔室和重烃检测腔室依次连接，由重烃检测腔室的出气口放空。数据检测处理部分的轻烃、重烃检测模块输入信号，分别来自轻烃、重烃检测腔室后端的两个红外探测器。由轻烃、重烃检测模块将处理过的信号数据送到显示器，同时又经转换器送到采集计算机。它与氢火焰气体分析仪对比，省掉了辅助设备，造价大大降低，达到了小型化；将全烃检测扩展为轻烃、重烃检测，最小检测浓度分别达到了１００ＰＰｍ和１０ＰＰｍ。它作为钻井便携红外录井仪的核心组成部分，为大批量石油开发井提供了自主创新气测录井设备。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及到利用光学手段，即利用红外光来测试或分析从钻井泥浆中脱出的样品气，具体而言是一种钻井泥浆红外气体检测仪。
技术介绍
石油地质钻井在线气测录井技术，就是在钻井过程中，对钻井泥浆中的烃类气体进行实时检测分析，以此发现地层油气显示，并判定油气显示的级别、深度、厚度等，从而获得每口油井真实准确具体的地质资料。石油钻井分为勘探井和开发生产井，前者是少量的，后者是大量的。每口勘探井在钻井过程中都必须进行在线气测录井，目前录井设备最通用的核心技术是氢火焰气体分析仪(FID)。其特点是检测精度高，受杂质干扰少，但需要H2和O2作为燃烧气和载气，并且辅助设备多，结构复杂，造价昂贵。若在石油开发生产井钻井过程中大量应用，则会增大钻井施工成本。为了使大量的石油开发生产井拥有简易而实用的在线气测录井设备，胜利油田地质录井公司在国内首先研制成功了SLXL-2小型录井仪。其主要优点是对上述FID整体结构进一步简化，体积缩小为便携式，制造成本大大降低；但由于仍然采用氢火焰气体分析技术，并且全烃检测不能区分单一组分，所以还不能令人满意。由上述可知，气测录井设备的核心关键部分都是气体分析仪。经检索，有四篇相关对比文献“红外气体分析仪”(01273024)、“双探测器红外气体分析仪”(02274241)、“双组份红外气体分析仪”(03259806)、“红外气体分析仪”(03132210)，都不适用于作为钻井气测录井设备的核心组成部分，其技术特征与本技术有显著的不同。
技术实现思路
本技术的目的就在于创新研制提供一种与众不同的钻井泥浆红外气体检测仪，克服上述FID氢火焰气体分析仪和SLXL-2小型录井仪的缺点和不足之处，为我们自主创新研制的“钻井便携红外录井仪”提供最关键的核心部分——气体检测仪，也可以作为独立仪器使用。上述目的是由下述技术方案实现的钻井泥浆红外气体检测仪，包括气路部分、烃检测腔室和数据检测处理部分。其特征是气路部分包括脱气器、样气泵和稳压阀，并依次连接。然后是轻烃检测腔室和重烃检测腔室的进、出气口依次连接，由重轻检测腔室的出气口放空。数据检测处理部分由轻烃检测模块、重烃检测模块、面板显示器、数据转换器和采集计算机组成。其连接关系是，轻烃、重烃检测模块的输入信号，分别来自于轻烃、重烃检测腔室后端部的两个红外探测器。重烃检测模块的输出信号送到轻烃检测模块。轻烃检测模块将处理过的数据送到转换器，转换器再将数据送到采集计算机。轻烃、重烃检测模块还将各自的数据送到显示器。上述钻井泥浆红外气体检测仪中的烃检测腔室，由外壳、样气井口管、样气出口管、红外光源、滤光片和红外探测器组成。外壳由三段组成，两头粗短，中段细长。样气进口管、样气出口管，分别装在两个粗短头的侧面。红外光源装在一个粗短头的外端面，其光源灯泡置于外端面的内腔室。滤光片装在另一个粗短头的外端面。滤光片的外面装红外探测器。按照上述技术方案制成的钻井泥浆红外气体检测仪，作为“钻井便携红外录井仪”的核心部分，由红外气体检测技术取代了FID氢火色气体检测技术，省去了氢发生器和空气压缩机等辅助设备，不但降低了造价，而且减轻了重量，缩小了体积，成为简易便携型。还由于将原来的全烃检测扩展为轻烃、重烃、全烃检测，为下一步的录井评价打下了基础。其最小检测浓度达到了轻烃100PPm，重烃10PPm，完全可以满足国内大批量石油开发生产井的需求。在石油开发气测录井
，我国终于有了自主创新技术成果，其经济效益和社会效益非常可观。附图说明附图1是本技术的整体结构组成方框图。附图2是本技术的电路连接图。附图3是本技术的烃检测腔室结构示意图。具体实施方式结合附图说明一个实施例由图1所示，钻井泥浆红外气体检测仪的气路部分包括脱气器、样气泵和稳压阀，并依次连接。然后是轻烃检测腔室和重烃检测腔室的进、出气口依次连接，由重烃检测腔室的出气口放空。数据检测处理部分由轻烃检测模块、重烃检测模块、面板显示器、485-232转换器和采集计算机组成。其连接关系是，图2中轻烃检测模块和重烃检测模块的输入信号，分别来自于图3中轻烃检测腔室和重烃检测腔室后端部的红外探测器6。由图2所示，重烃检测模块的输出信号送到轻烃检测模块。由轻烃检测模块对信号数据进行处理，并在面板显示器上显示，这些处理过的数据同时经过RS485/RS232转换器传送到采集计算机。由图3所示，烃检测腔室由外壳1、样气进口管2、样气出口管3、红外光源4、滤光片5和红外探测器6组成。外壳1由三段组成，两头粗短，中段细长。样气进口管2、样气出口管3分别装在两个粗短头的侧面。红外光源4装在一个粗短头的外端面，其光源灯泡置于外端面的内腔A。滤光片5装在另一个粗短头的外端面。滤光片5的外面装红外探测器6。钻井泥浆红外气体检测仪的工作原理是如图3所示，被测样品气从进气口管2进入烃检测腔室的内腔A，然后从出气口管3出来。在此过程中，红外光源发出对应某一烃类气体具有特征吸收的红外光波。当红外光波通过A腔中的样品气时，由于被其中的某一类烃气体吸收一部分，红外光波的强度会明显减弱，而减弱衰减程度就反应了该气体浓度的大小。由腔室另一端红外探测器6对红外光波出射光强的测试数据，即可确定该气体的浓度大小，从而实现对样品气中某种气体成分的浓度分析。钻井泥浆红外气体检测仪的工作流程是如图1、2所示，轻烃检测腔室和轻烃检测模块用于检测C1和C2的含量，典型气体是甲烷；重烃检测腔室和重烃检测模块用于检测C3、C4和C5的含量，典型气体是丙烷。首先脱气器通过搅拌方式，在线从钻井泥浆中脱出样品气，样品气经过干燥过滤后被样气泵抽吸，又经过稳压阀，先进入轻烃检测腔室，再进入重烃检测腔室，然后放空。轻烃、重烃两个检测腔室后端的两上红外探测器6测得的气体浓度数据，分别送到轻烃、重烃两个检测模块，再由轻烃检测模块将处理过的数据DATA-和DATA+送到RS485/RS232转换器，然后再由转换器对数据转换，并送到采集计算机。在此过程中，面板显示器能对轻烃、重烃检测模块检测出的气体浓度同时进行实时显示。权利要求1.一种钻井泥浆红外气体检测仪，包括气路部分、烃检测腔室和数据检测处理部分，其特征是气路部分包括脱气器、样气泵和稳压阀，并依次连接；然后是轻烃检测腔室和重烃检测腔室的进、出气口依次连接，由重烃检测腔室的出气口放空；数据检测处理部分由轻烃检测模块、重烃检测模块、显示器、数据转换器和采集计算机组成，其连接关系是，轻烃、重烃检测模块的输入信号，分别来自于轻烃、重烃检测腔室后端部的两个红外探测器，重烃检测模块的输出信号送到轻烃检测模块，轻烃检测模块将处理过的数据送到转换器，转换器再将数据送到采集计算机，轻烃、重烃检测模块还将各自的数据送到显示器。2.根据权利要求1所述的钻井泥浆红外气体检测仪，其特征是烃检测腔室由外壳(1)、样气进口管(2)、样气出口管(3)、红外光源(4)、滤光片(5)和红外探测器(6)组成，外壳(1)由三段组成，两头粗短，中段细长，样气进口管(2)、样气出口管(3)分别装在两个粗短头的侧面，红外光源(4)装在一个粗短头的外端面，其光源灯泡置于外端面的内腔(A)，滤光片(5)装在另一个粗短头的外端面，滤光片(5)的外面装红外探测器(6)。专利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻井泥浆红外气体检测仪，包括气路部分、烃检测腔室和数据检测处理部分，其特征是气路部分包括脱气器、样气泵和稳压阀，并依次连接；然后是轻烃检测腔室和重烃检测腔室的进、出气口依次连接，由重烃检测腔室的出气口放空；数据检测处理部分由轻烃检测模块、重烃检测模块、显示器、数据转换器和采集计算机组成，其连接关系是，轻烃、重烃检测模块的输入信号，分别来自于轻烃、重烃检测腔室后端部的两个红外探测器，重烃检测模块的输出信号送到轻烃检测模块，轻烃检测模块将处理过的数据送到转换器，转换器再将数据送到采集计算机，轻烃、重烃检测模块还将各自的数据送到显示器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：翟慎德，张卫，刘宗林，王印，周发举，戴金菊，
申请(专利权)人：中国石化集团胜利石油管理局地质录井公司，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]