[發明專利]一種地層流體油氣實時監測錄井系統

有效

• 申請號: 202110080874.2
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112903847B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 李軍;李榮
• 申請（專利權）人: 思凡（上海）石油設備有限公司;延安思凡石油設備有限公司
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N30/06
• 代理公司: 北京沁優知識產權代理有限公司 11684
• 代理人: 劉富艷

1.一種地層流體油氣實時監測錄井系統，其特征在于：包括處理模塊(1)、引流檢測模塊(2)、預導分析模塊(3)、氣相色譜儀(4)、加熱模塊(5)和異常告警模塊(6)，所述引流檢測模塊(2)中設置有濃度檢測單元(21)和深度測算單元(22)，所述濃度檢測單元(21)檢測引流泥漿中的油氣濃度得到濃度信息并發送至處理模塊(1)，所述濃度信息包括濃度等級和濃度層，所述濃度等級根據鉆進至不同深度時采集到的油氣濃度不同劃分成多級，所述濃度層根據濃度等級對油氣層劃分成多層，所述濃度層與濃度等級一一對應，所述處理模塊(1)輸出濃度信息至深度測算單元(22)，所述深度測算單元(22)接收到濃度信息時測算同一濃度等級油氣濃度的濃度層深度并生成深度信息和厚度信息，所述深度信息表征濃度層交界處的深度值，所述厚度信息表征濃度層所對應的厚度值，所述深度測算單元(22)輸出深度信息和厚度信息至處理模塊(1)中；

所述錄井系統還包括鉆桿(10)和與鉆桿(10)連接的脫氣器，所述脫氣器內設置有變溫加熱器，所述變溫加熱器用于調節加熱溫度，所述加熱模塊(5)包括設置在鉆桿(10)內的引流加熱單元(51)和設置在變溫加熱器內的脫氣加熱單元(52)，所述預導分析模塊(3)包括預導抽氣單元(31)；所述鉆桿(10)內設置有用于引導泥漿的出漿流道(11)和用于導氣的導氣流道(12)，所述出漿流道(11)包括導流段(111)和與導流段(111)連通的引流段(112)，所述導氣流道(12)連通導流段(111)和氣相色譜儀(4)，所述導流段(111)和引流段(112)內的泥漿流動方向相反，所述引流段(112)遠離導流段(111)的一端與脫氣器連接，所述預導抽氣單元(31)設置于導氣流道(12)與導流段(111)連通處，所述處理模塊(1)接收到濃度信息時生成預抽信號，所述處理模塊(1)發送預抽信號至預導抽氣單元(31)，所述預導抽氣單元(31)接收到預抽信號時預抽氣體至氣相色譜儀(4)中進行前期分析，所述氣相色譜儀(4)根據預抽氣體生成第一檢測數據，所述第一檢測數據包括預導抽氣中氣體的組份和含量；

所述引流段(112)內設置有檢測流量的流量檢測器，所述引流段(112)外饒設有加熱管(53)，所述加熱管(53)沿長度方向分為多個加熱段，多個所述加熱段于引流段(112)上形成多個加熱區域，多個所述加熱段的加熱區域加熱溫度不同，所述處理模塊(1)中配置有引流加熱策略，所述引流加熱策略包括所述引流段(112)內流經泥漿時，所述流量檢測器輸出流量信號至處理模塊(1)，所述處理模塊(1)接收到流量信號時生成多個加熱區域加熱溫度的溫度值，所述處理模塊(1)輸出溫度值至引流加熱單元(51)，所述引流加熱單元(51)接收到溫度值時控制多個加熱段對多個加熱區域加熱，多個所述加熱區域包括第一加熱區、第二加熱區和第三加熱區，所述引流加熱策略包括生成預熱值的預熱算法，所述預熱算法配置為：

T₂＝a₁×T₁

T₃＝a₂×T₂

其中：T₁為第一加熱區加熱的溫度值，T₂為第二加熱區加熱的溫度值，T₃為第三加熱區加熱的溫度值，h₁為上一層濃度層的深度值，h₂為鉆頭所在濃度層的深度值，q為預設溫度值，a₁、a₂為預設的權重值；

所述脫氣器內設置有氣體檢測器，所述處理模塊(1)內還設置有脫氣加熱策略，所述脫氣加熱策略包括所述脫氣器內生成氣體時，所述氣體檢測器生成氣體信號并輸出至處理模塊(1)中，所述處理模塊(1)接收到氣體信號時根據溫度值生成對應脫氣溫度值，所述處理模塊(1)輸出脫氣溫度值至脫氣加熱單元(52)，所述脫氣加熱單元(52)接收脫氣溫度值時控制變溫加熱器加熱所述脫氣加熱策略包括生成脫氣溫度值的熱值算法，所述熱值算法配置為：

P＝b×T₃

其中：P為變溫加熱器加熱的溫度值，b為預設的權重值；

所述脫氣器將分離的氣體傳輸至氣相色譜儀(4)中，所述氣相色譜儀(4)根據脫氣器輸出的氣體生成第二檢測數據，所述第二檢測數據包括脫氣器脫氣后氣體中的組份和含量，所述氣相色譜儀(4)整合第一檢測值、第二檢測值生成氣體檢測數據，所述氣體檢測數據包括氣體組分信息和組分占比信息，所述氣相色譜儀(4)輸出氣體檢測數據至處理模塊(1)中，所述處理模塊(1)還配置區間策略，所述區間策略包括處理模塊(1)根據氣體檢測數據生成安全數據，所述處理模塊(1)根據濃度信息、深度信息、氣體檢測數據和安全數據生成信息比對表；

所述異常告警模塊(6)包括比對單元和告警單元，所述處理模塊(1)接收到氣體檢測數據時輸出氣體檢測數據至比對單元中，所述比對單元實時將氣體檢測數據與信息比對表比對，所述氣體檢測數據超出對應的所述安全數據時，所述比對單元輸出異常信號至告警單元，所述告警單元接收到異常信號時進行告警。