[發(fā)明專利]氣體體積測量裝置和氣體體積測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711430075.3
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108151821B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄢志丹;孫合輝;張超;張鵬;李懷玉;宋長虹
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: G01F22/02
• 分類號: G01F22/02
• 代理公司: 青島清泰聯(lián)信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37256
• 代理人: 張媛媛

本發(fā)明提供一種氣體積測量裝置和氣體體積測量方法，用于測量脫氣器脫氣氣體體積，脫氣器包括脫氣室，脫氣室包括出氣口，所述氣體測量裝置還包括分析裝置，抽氣泵，溫度傳感器，壓力傳感器，氣體補(bǔ)償裝置，所述抽氣泵可按照一定速率抽吸所述脫氣室內(nèi)的氣體，所述氣體補(bǔ)償裝置包括用于檢測補(bǔ)償?shù)目諝獾馁|(zhì)量流量的質(zhì)量流量計(jì)。一種氣體體積測量方法，可以根據(jù)檢測溫度值、壓力值和轉(zhuǎn)速，將抽氣泵抽出氣體轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積流量，根據(jù)質(zhì)量流量計(jì)檢測的補(bǔ)償氣體流量，可以精確地計(jì)算出相應(yīng)的脫氣量。本發(fā)明能有效解決小型化定量脫氣器脫氣氣體體積測量問題，還無需在脫氣器出氣口設(shè)置低流量流量計(jì)，降低了硬件成本，具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測量領(lǐng)域，尤其涉及一種氣體體積測量裝置及氣體體積測量方法。

背景技術(shù)

隨鉆氣測錄井是鉆井過程監(jiān)控服務(wù)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，通過對鉆井液中油氣的組成成份和含量進(jìn)行測量分析可判斷地層流體性質(zhì)，并對儲層進(jìn)行評價(jià)，其具有靈敏度高、可連續(xù)檢測等優(yōu)點(diǎn)，在發(fā)現(xiàn)油氣層，預(yù)警井涌、井噴等工程事故等方面具有重要作用。

氣測錄井技術(shù)主要由脫氣、氣體檢測和油氣評價(jià)與解釋三個(gè)環(huán)節(jié)組成。其中，在脫氣環(huán)節(jié)中能否得到真實(shí)有效的油氣樣本對整個(gè)氣測錄井技術(shù)最終準(zhǔn)確性評價(jià)影響顯著，因此對脫氣效率及其定量計(jì)量方面有著較高要求。

為了提高脫氣數(shù)據(jù)的前后可比性，以及為油氣評價(jià)與解釋提供更有效的數(shù)據(jù)，目前，為了計(jì)算脫氣體積，多為在補(bǔ)償空氣輸入端和脫氣輸出端分別設(shè)置流量、溫度和壓力等傳感器實(shí)時(shí)檢測相關(guān)參量。這種傳感器布局，在大流量鉆井液脫氣情況下，是一種比較簡便的脫氣體積計(jì)算方式，因?yàn)榇藭r(shí)存在較大的空氣或脫氣流量，便于流量傳感器采集；而對于小型化定量脫氣器(如：鉆井液流量1L/min)，由于脫出氣體體積量小，加之成分多變，在輸入和輸出端若依然采用低流量流量計(jì)，除承擔(dān)高昂的經(jīng)濟(jì)成本外，還存在較大的測量誤差，難以得到較為精確的脫氣體積數(shù)據(jù)。

因此，一種適用于小型化定量脫氣器，能夠精確計(jì)算脫氣氣體體積的氣體測量裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種適用于小型化定量脫氣器，能夠精確計(jì)算脫氣氣體體積的氣體測量裝置及氣體測量方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種氣體積測量裝置，用于測量脫氣器脫氣氣體體積，所述脫氣器包括脫氣室，所述脫氣室包括出氣口，包括分析裝置，與所述出氣口以及分析裝置連接的抽氣泵，用于檢測所述出氣口溫度的溫度傳感器，用于檢測所述出氣口壓力的壓力傳感器，與所述脫氣室連接的氣體補(bǔ)償裝置，所述氣體補(bǔ)償裝置包括用于檢測補(bǔ)償?shù)目諝獾馁|(zhì)量流量的質(zhì)量流量計(jì)，所述分析裝置包括：

采集模塊：與所述溫度傳感器、壓力傳感器、質(zhì)量流量計(jì)以及抽氣泵電性連接，用于采集所述出氣口的溫度值、壓力值、補(bǔ)償空氣流量值以及抽氣泵轉(zhuǎn)速，發(fā)送信息至所述分析裝置；

計(jì)算模塊：與所述采集模塊電性連接，用于接收所述采集模塊發(fā)送的信息，根據(jù)溫度值、壓力值、補(bǔ)償空氣流量值和抽氣泵轉(zhuǎn)速計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)狀況下所述抽氣泵從所述出氣口抽出的氣體體積。

一種氣體體積測量方法，基于如上所述的氣體體積測量裝置，包括如下步驟：

S1、在所述脫氣器非脫氣時(shí)，在合適范圍內(nèi)選定一組轉(zhuǎn)速值；

S2、在選定的一組轉(zhuǎn)速值中選取一個(gè)抽氣泵轉(zhuǎn)速；

S3、使所述抽氣泵以選取的抽氣泵轉(zhuǎn)速運(yùn)行，測量該抽氣泵轉(zhuǎn)速下的氣體流量，以及所述出氣口的壓力值和溫度值，將所述抽氣泵轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為的標(biāo)準(zhǔn)狀況下的轉(zhuǎn)速，將所述氣體流量轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積流量；

S4、在選定的一組轉(zhuǎn)速值中選取并未選取過的抽氣泵轉(zhuǎn)速，重復(fù)步驟S3，直至選定的一組抽氣泵轉(zhuǎn)速值均被選取過；