[發明專利]一種井口氣遠程測定儀

有效

• 申請號: 201210076503.8
• 申請日: 2012-03-21
• 公開（公告）號: CN102678100A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 劉君華;湯曉君;楊仁政;趙安新;李玉軍
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B49/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域：

本發明涉及儀器儀表在線定量分析領域，特別涉及基于紅外光譜分析的探井氣測錄井領域。

背景技術：

油氣勘探氣測錄井的層析氣體成份及其定量分析結果數據是作為油氣層存在、產能以及開發價值評價的依據。目前油氣勘探錄井場合普遍采用的常規氣測錄井分析裝置由于有明火的存在，不能放置在井口，被測井口氣需用一條長氣路管道通入氣測錄井分析裝置。連接用氣路管道越長，氣測錄井分析裝置的響應時間越長，通常氣路管道長達五十米以上，分析周期在2-4分鐘以上。而當前油氣田鉆井速度已普遍達到數米/分，故存在油氣層漏測問題，不能適應國家對薄油氣田能源開發形勢發展的迫切要求。

基于紅外光譜分析的多組分氣體在線分析系統(以下簡稱光譜氣體分析系統)是一種新型氣測錄井分析裝置。進入該光譜氣體分析系統的被分析氣體的壓力值保持在一允許偏差之內，是獲得準確與穩定分析結果的前提。也就是說該光譜氣體分析系統在出廠前或投運前的標定、測量，以及實驗室或現場的不同時間、不同地點全程工作過程中，被分析氣體的壓力值均需保持恒定在允許偏差范圍內。但是，目前沒有對被分析氣體壓力值的調節措施，故因被分析氣體壓力值變化使測量分析準確性受到很大影響。

發明內容：

本發明目的在于，提出一種新型氣測錄井分析裝置。它具有在線分析的實時性與快速響應性；能夠為保證在不同時間、不同地點測量分析結果的準確性與穩定性奠定基礎。

為了實現具有在線分析的實時性與快速響應性的目的，本發明采用的技術方案是：將本質安全的、基于紅外光譜儀的在線多組分氣體分析系統組建成一種新型井口氣測定儀。該測定儀放置在油、氣勘探的井口處，從而保證被測井口氣能夠經最短的氣路管道直接通入井口氣測定儀的光譜氣體分析系統中。

井口氣遠程測定儀中光譜氣體分析系統的分析結果由數據無線遠傳系統遠傳至數百至上千米外的監測中心。這樣，監測中心可以及時得到分析結果，而且還可以免去人員在井口現場日夜值班堅守，從而井口氣遠程測定儀可達測量周期＜15秒的最快響應速度，且維護方便，無需人員值守。

為了保證不同時間、地點進入氣室被分析氣體的壓力值恒定在允許偏差之內的目的，將氣室氣體壓力不同對測量分析準確度的影響降至最小，本發明采用的方案是：

一種井口氣遠程測定儀，該測定儀由氣路連接管道、自校準閉環調壓系統、紅外光譜氣體分析系統和數據無線遠傳系統依次順序連接組成；自校準閉環調壓系統能保證進入系統氣室的氣體壓力值恒定在允許范圍內；紅外光譜氣體分析系統分析氣室中的氣體組分及其濃度，輸出的分析結果由數據無線遠傳系統遠傳至監測中心。

所述氣路連接管道入口與井口閥相連、通入被測井口氣，氣路連接管道出口與光譜氣體分析系統入口相連；該氣路連接管道具有最短長度，是由井口氣遠程測定儀以最近距離放置在井口處來限制。

管道材料是非金屬耐腐蝕材料，具有加熱措施保持管腔溫度在80-90攝氏度。

所述自校準閉環調壓系統，由標氣閥、調節閥、三通、標氣鋼瓶以及光譜氣體分析系統組成；最短氣路連接管道出口接三通的第一通路，標氣閥入口與三通的第二通路相連，其出口與標氣鋼瓶相連，標氣是烷烴標準氣；光譜氣體分析系統的入氣口與三通的第三通路相連，調節閥入口與光譜氣體分析系統排氣口相連，調節閥的出口通大氣。

所述烷烴標準氣是100％濃度的甲烷，或者是乙烷、丙烷、丁烷。

所述自校準閉環調壓系統，為手動，或者為自動式；當為手動式時，標氣閥、調節閥均為手可動式；當為自動式時，為電可控的，它們應與光譜氣體分析系統中的計算機通過RS232/485串口總線相連。

所述光譜氣體分析系統是由中紅外光譜儀及計算機兩大部分組成；中紅外光譜儀是傅里葉變換紅外光譜儀或者是非傅里葉變換型；兩大部分通過計算機串口總線RS232/485相連接；光譜儀輸出的光譜數據輸至計算機后，由專用分析軟件分析獲得被測多組分氣體各組分濃度值。

所述數據無線遠傳系統，一種無線收發模塊與光譜氣體分析系統中的計算機串口總線RS232/485相連接；監測中心處的無線收發模塊經上位機的串口總線RS232/485與上位計算機相連；無線收發模塊可以采用基于ZigBee通訊協議的模塊，也可以采用遵守藍牙、WiFi通訊協議的無線收發模塊。