[發(fā)明專利]應(yīng)用于欠平衡鉆井UBD的氣體標定裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410665959.7
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN105675803B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王延民;胥志雄;李皋;孟英峰;梁紅軍;馮少波;章景城;周健;宋海濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N1/24
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11205
• 代理人: 馬爽,黃健

1.一種應(yīng)用于欠平衡鉆井UBD的氣體標定裝置，其特征在于，包括：用于容納已知濃度氣體樣本的取樣袋、傳感器接口、待標定傳感器、用于采集所述待標定傳感器測量值的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；

所述取樣袋、所述傳感器接口通過管線連接；

所述管線上設(shè)有用于所述已知濃度氣體樣本注入所述取樣袋的氣體注入口，所述氣體注入口上設(shè)有閥門；

所述待標定傳感器連接在所述傳感器接口和所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間；

所述取樣袋為雙口取樣袋；

還包括：氣泵，所述氣泵、所述取樣袋、所述傳感器接口通過所述管線連通，所述氣泵用于所述氣體樣本在所述管線內(nèi)循環(huán)并混合均勻。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述氣泵為微型真空泵。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述待標定傳感器為CO₂傳感器，氣體樣本的CO₂濃度均勻分布在0ppm到50000ppm之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述待標定傳感器為CO傳感器，氣體樣本的CO濃度均勻分布在0ppm到1000ppm之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述待標定傳感器為H₂S傳感器，氣體樣本的H₂S濃度均勻分布在0ppm到50ppm之間，且氣體樣本的H₂S濃度包括10ppm和20ppm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述待標定傳感器為O₂傳感器，氣體樣本的O₂摩爾濃度均勻分布在5％～21％之間，且氣體樣本的O₂的摩爾濃度包含5％和8％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述待標定傳感器為CH₄傳感器，氣體樣本的CH₄摩爾濃度均勻分布在0％～4％之間。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述氣體注入口、所述傳感器接口分別通過三通接頭與所述管線連通。

9.一種應(yīng)用于欠平衡鉆井UBD的氣體標定方法，其特征在于，包括：

取樣袋從氣體注入口接收已知濃度氣體樣本，所述氣體樣本為純標樣氣體與空氣的不同比例的混合氣體，或者純標樣氣體與氮氣的不同比例的混合氣體；

傳感器接口通過與所述取樣袋連通的管線獲取到所述氣體樣本，并傳遞所述氣體樣本給待標定傳感器；

所述待標定傳感器接收所述氣體樣本，并輸出所述氣體樣本對應(yīng)的電壓值；

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)接收所述電壓值，當所述電壓值保持穩(wěn)定時，記錄穩(wěn)定后的電壓值，所述穩(wěn)定后的電壓值為所述待標定傳感器輸出的所述已知濃度氣體樣本的實測濃度值；

所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)根據(jù)所述已知濃度氣體樣本的濃度值、所述實測濃度值對應(yīng)的所述穩(wěn)定后的電壓值，擬合出所述待標定傳感器的電壓與濃度曲線的線性參數(shù)；

其中，所述取樣袋為雙口取樣袋；

所述方法還包括：

設(shè)置在所述管線通路上的氣泵對所述管線內(nèi)的所述氣體樣本進行混合，以使所述氣體樣本在所述管線內(nèi)循環(huán)、濃度均勻。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述待標定傳感器為CO₂傳感器，氣體樣本的CO₂濃度均勻分布在0ppm到50000ppm之間。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述待標定傳感器為CO傳感器，氣體樣本的CO濃度均勻分布在0ppm到1000ppm之間。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述待標定傳感器為H₂S傳感器，氣體樣本的H₂S濃度均勻分布在0ppm到50ppm之間，且氣體樣本的H₂S濃度包括10ppm和20ppm。

13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述待標定傳感器為O₂傳感器，氣體樣本的O₂摩爾濃度均勻分布在5％～21％之間，且氣體樣本的O₂的摩爾濃度包含5％和8％。