【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及井下勘探装置，特别涉及一种页岩气原位钻探气体检测装置及方法、气源检测方法。
技术介绍
1、在页岩气的钻探气体检测中，页岩气井下包括甲烷、一氧化碳、硫化氢等多种气体。现在可通过使用各种气体检测仪器和传感器，气体检测设备包含泵体和气体检测单元，通过将设备入口的气体泵入气体检测单元中实时对气体组分、浓度等信息进行检测，同时有些气体检测设备还包含采集装置，在将气体泵入设备后，可同时采集到气体样本。目前的这些气体检测器可以实时的在井下原位监测地下气体的成分和浓度，以为后续的开采提供重要和关键信息。
2、目前常用的技术包括采用检测器如气体检测器、测井仪等进入井下，进行实时的原位检测，还包括通过声波测井，以发送声波信号并记录其传播速度和反射情况，获取地下岩层的物理性质和结构信息。其中，将检测器进行实时原位检测的方式相比于声波测井可直接采样和检测，获取实时的气体成分和浓度信息，而声波测井技术则主要用于获取地下岩层的物理性质信息，对需要掌握更多的井下气体信息的勘探需求而言，针对性更强，即可以针对性地选择特定位置进行采样和检测，以满足勘探和开采的需要。但是目前的检测器，通过缆线吊入井中后，对于在通过垂直井段还可适用，但是一旦井段发生变化，如倾斜，甚至进入诸如斜井段和水平井段时，就可能卡在变向的井段位置，而无法进入，甚至进入后，也无法进一步行动，这使得页岩气的勘探在上述情况下，通过检测器的原位检测方式对井下气体的检测受阻。
技术实现思路
1、针对上述的目前存在的页岩气井原位气体
2、本专利技术第一方面采用的方案是一种页岩气原位钻探气体检测装置，包括用于检测或采集气体的检测器，该检测器通过缆线与控制终端通信连接，上述页岩气原位钻探气体检测装置还包括中部，前部和后部。
3、中部具有检测器支架，上述检测器设置于检测器支架上；前部与检测器支架的前端可主动控制的铰接；上述前部用于主动牵动检测器支架移动；后部与检测器支架的后端可主动控制的铰接；上述后部用于牵动检测器支架移动或由检测器支架带动下被动移动；上述后部的后端设置有用于连接线缆的尾端结构；其中，上述检测器支架外套装有筒状外壳；上述检测器支架与前部、后部铰接的结构均至少包含用于主动带动检测器支架绕筒状外壳轴心自转的转动机构；上述筒状外壳内侧设置有螺旋槽或扇叶，筒状外壳前后贯通，用于当上述筒状外壳自转时使该筒状外壳的内腔形成气道。
4、采用筒状外壳形成气道的设计，不仅可以针对井下复杂的地形环境起到保护外壳内侧的检测器的作用，也使得检测器通过铰接的方式，让本页岩气原位钻探气体检测装置可以灵活地在井中移动，并能够适应不同井径和地质条件，从而实现对页岩气井的多位置的原位检测。
5、值得注意的事，上述的转动机构，不仅是作为与铰接的结构一起让本页岩气原位钻探气体检测装置可做多个自由度的折叠、旋转动作，同时，该转动机构也是作为与筒状外壳一起形成气道形成组件，当前部和后部连接的转动机构将检测器支架进行转动时，检测器支架带动筒状外壳绕其轴线自转，以在该筒状外壳内形成气道，该气道的目的是对于井下气体浓度梯度交往显著的情况时，如果采用传统的气体检测器采集气体信息，选择采样位置就比较困难，可能会出现多位置检测信息包含了不准确信息源，当可以形成气道时，即可以对检测器周围的气体进行搅动，同时将搅动的气体可经过筒状外壳内，被检测器的气泵泵入检测器中的气体检测单元中，这样筒状外壳不仅可以起到保护作用，也与转动机构形成针对井下气体浓度梯度较为显著，不易准确确定采集位置的情况时，形成搅动井下气体的多功能部件。
6、通过采用本一种页岩气原位钻探气体检测装置，利用前部、后部可灵活的主动移动本页岩气原位钻探气体检测装置外，也通过上述的筒状外壳和转动机构实现针对气体浓度梯度较为显著、采集的气体信息可能出现误检、误判的情况，形成扰动气流，让检测器周围气体可较为均匀、可靠且充分的进入到检测器中，减少误判和误检的几率。
7、在一些可能的实施例中，上述前部和后部均包含折叠单元，该折叠单元通过铰接结构活动连接于上述检测器支架的一端，该折叠单元用于控制该前端折叠单元绕上述铰接结构位置在检测器支架上转动。
8、在一些可能的实施例中，上述前部和后部均包含行走单元，或者上述前部包含行走单元；上述行走单元与上述前端折叠单元通过上述转动机构连接，该前端行走单元用于牵动上述检测器支架在井中移动。
9、在一些可能的实施例中，上述筒状外壳为直筒或两端向中间逐渐收窄的变径筒。
10、在一些可能的实施例中，上述筒状外壳的内壁或者检测器支架上设置有风速传感器，风速传感器与控制终端通信连接，用于检测筒状外壳内气道的气体流速。
11、在一些可能的实施例中，上述前部或后部上设置有声波传感器，该声波传感器通过缆线与检测器的控制终端通信连接。
12、申请人发现，在变向的井段中，气体的分布相比于竖直井会发生明显的变化，井段越接近水平状态，这种气体分布越明显，如在水平井段中，水平井的构造使得气体扩散路径更加复杂和多样化，即由于水平井的地层接触面积更大，气体在水平井内更容易沿着井管壁扩散，形成较长的扩散路径。相比之下，竖向井中气体的扩散路径相对较直接，沿着井的竖直方向扩散，这使得气体在水平方向上的扩散也形成了较明显的浓度梯度，而在竖向井中，气体的扩散路径较为直接，浓度梯度相对较小，这样的变化导致在空间中，在倾斜或解决水平的不同位置的气体浓度会有较大的差异。
13、这样的水平长距离、水平摊开的浓度梯度，导致即使让现有的气体检测器进入到该井段中，选择合适的采样位置也变得更加困难，需要精确确定采样点，才能以确保检测结果的准确性和可靠性。
14、并且采用目前气体检测器，即使在选择的位置进行采集检测，气体浓度梯度使得斜度井或水平井中的浓度数据具有较大的空间变化，解读数据变得更加不准确或变的更加复杂，后续还需要进行综合分析和解读，才能以确定气体源头和浓度分布情况。也由于气体浓度梯度的存在，也进一步导致定位气源的精确性也会受到影响。这就使得，水平或斜度环境下，气体梯度的影响要得到准确的气体信息，就需要确定好较为准确的气源信息，但是正因为梯度的影响，也导致目前传统气体检测器即使进入井下，在不方便控制的同时，也不易对气源进行交往准确的识别定位。
15、针对上述情况，本专利技术的第二方面还提供了一种页岩气原位钻探气体检测方法，采用了上述第一方面及其改进方案的一种页岩气原位钻探气体检测装置，前述页岩气原位钻探气体检测方法包括以下操作：
16、将上述页岩气原位钻探气体检测装置吊入井内；
17、活动上述中部与前部或后部的铰接结本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种页岩气原位钻探气体检测装置，包括用于检测或采集气体的检测器，该检测器通过缆线与控制终端通信连接，其特征在于，所述页岩气原位钻探气体检测装置还包括：
2.根据权利要求1所述的一种页岩气原位钻探气体检测装置，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种页岩气原位钻探气体检测装置，其特征在于，
4.根据权利要求1～3任意一项所述的一种页岩气原位钻探气体检测装置，其特征在于，
5.根据权利要求1～3任意一项所述的一种页岩气原位钻探气体检测装置，其特征在于，
6.一种页岩气原位钻探气体检测方法，其特征在于，采用如权利要求1～5任意一项所述的一种页岩气原位钻探气体检测装置；所述页岩气原位钻探气体检测方法包括以下操作：
7.根据权利要求6所述的一种页岩气原位钻探气体检测方法，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的一种页岩气原位钻探气体检测方法，其特征在于，
9.一种页岩气原位钻探气体气源检测方法，其特征在于，在进行检测时采用如权利要求6～8任意一项所述的一种页岩气原位钻探气体检测方法；所述页岩
10.根据权利要求9所述的一种页岩气原位钻探气体气源检测方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种页岩气原位钻探气体检测装置，包括用于检测或采集气体的检测器，该检测器通过缆线与控制终端通信连接，其特征在于，所述页岩气原位钻探气体检测装置还包括：
2.根据权利要求1所述的一种页岩气原位钻探气体检测装置，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种页岩气原位钻探气体检测装置，其特征在于，
4.根据权利要求1～3任意一项所述的一种页岩气原位钻探气体检测装置，其特征在于，
5.根据权利要求1～3任意一项所述的一种页岩气原位钻探气体检测装置，其特征在于，
6.一种页岩气原位钻探气体检测方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：耿博川，于长军，李慧臻，苏培东，杨勇，李有贵，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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