專利名稱：一種簡易型綜合錄井儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種簡易型綜合錄井儀，屬于石油勘探開發地質錄井施工中及時
發現和確定鉆遇地層所含石油天然氣資源的錄井儀器。
背景技術：
地質錄井是石油資源的勘探發現過程中的重要手段。探井、評價井等地質錄井施工主要依靠綜合錄井儀獲取工程參數、鉆井液參數以及氣測參數，開發井的地質錄井依靠人工記錄鉆時參數。 為了滿足快速發現油氣資源、保護油氣層、促進鉆井安全施工，綜合錄井儀在工程和鉆井液方面配備了大鉤負荷、力壓、套壓、絞車、泵沖、體積、流量、密度、溫度、電導、鉆盤轉速等多種傳感器；氣測參數依靠色譜系統對鉆井液分離出的樣品氣進行處理，利用氫火焰鑒定器對地層中烷烴類氣體的變化情況進行檢測分析。綜合錄井儀制造成本、使用成本昂貴，限制了其應用范圍。 另外，利用電調制非分光紅外吸收技術可以實現氣體濃度檢測分析，國內成功研制出NDIR紅外氣體傳感器，該類傳感器針對某單一氣體檢測效果顯著。[0005] 根據專利文獻"鉆井泥漿在線氣測系統(02135856. 7)"、"鉆井便攜紅外錄井儀(200610042282. 7)"、"便攜式全烴鉆時錄井儀(200320122099. X)"、"鉆井泥漿紅外氣體檢測儀(200620080616. 5)"、"鉆井深度測量裝置(200620200382. 3)"、"全烴智能錄井儀(200820075974. 6)"的記載，國內公開的相關產品要么只是進行烷烴類的氣測功能檢測，要么只檢測鉆井工程參數，缺少對地層流體中所含非烴類氣體(包括二氧化碳、氫氣)的檢測功能。
發明內容本實用新型的目的是為了克服上述現有技術中開發井油氣異常顯示難以及時發現、地層流體性質難以準確判斷等問題的缺陷，提供一種可自動錄取鉆時、鉆壓、泵沖等工程參數和全烴、二氧化碳、氫氣三個氣測參數的簡易型綜合錄井儀。[0007] 本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是 本實用新型由信號采集裝置、接線箱、信號處理裝置、氣體分離裝置、氣體檢測裝置、工控機組成，其中，氣體檢測裝置由抽氣泵、紅外烷烴氣體傳感器、紅外二氧化碳氣體傳感器，氫氣TCD檢測池，單片機系統組成，抽氣泵通過氣管線分別與紅外烷烴氣體傳感器、紅外二氧化碳氣體傳感器、氫氣TCD檢測池連接，紅外烷烴氣體傳感器由輕烴濃度信號(A)線，重烴濃度信號(B)線與單片機系統連接；紅外二氧化碳氣體傳感器由二氧化碳濃度信號線與單片機系統連接；氫氣TCD檢測池由氫氣濃度信號線與單片機系統連接；單片機系統通過串口線連接到工控機系統的2號串口上。 本實用新型可提高地質錄井剖面符合率，及時、準確發現油氣資源，使油氣異常顯示發現率達97. 2%以上，油層解釋符合率達96. 5%以上，杜絕漏失油氣異常層的可能性；準確判斷鉆井過程中地層流體性質，指導鉆井安全、高效施工。
圖1是本實用新型結構框圖； 圖2是本實用新型氣體檢測裝置結構框圖； 圖3是本實用新型紅外烷烴氣體傳感器結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步的描述 由圖1可知，本實用新型由信號采集裝置、接線箱9、信號處理裝置11、氣體分離裝置、氣體檢測裝置15、工控機19組成，其中 信號采集裝置為一組傳感器，包括一支大鉤負荷1、一支絞車傳感器2、兩支泵沖傳感器3和4，各傳感器采集到的信號通過信號線5、6、7、8連接到接線箱9，并通過接線箱9、數據總線IO連接到信號處理裝置； 信號處理裝置為采集卡ll，將信號總線10輸入的大鉤負荷模擬信號經過A/D轉換，處理成數字信號；將絞車傳感器2、兩支泵沖傳感器3和4的TTL電平信號送入采集卡11的計數通道；采集卡11處理后的信號通過串口數據線12連接到工控機系統19的1號串口 17上； 氣體分離裝置為電動脫氣器13，電動脫氣器13對循環鉆井液連續攪拌，實現地層流體中的樣品氣與鉆井液分離，分離出的樣品氣通過氣管線14與氣體檢測裝置15連接；[0018] 由圖2可知，氣體檢測裝置15由抽氣泵20、紅外烷烴氣體傳感器22、紅外二氧化碳氣體傳感器25，氫氣TCD檢測池27，單片機系統29組成，抽氣泵20通過氣管線21分別與紅外烷烴氣體傳感器22、紅外二氧化碳氣體傳感器25、氫氣TCD檢測池27連接，紅外烷烴氣體傳感器22由輕烴濃度信號(A)線23，重烴濃度信號(B)線24與單片機系統29連接；紅外二氧化碳氣體傳感器25由二氧化碳濃度信號線26與單片機系統29連接；氫氣TCD檢測池27由氫氣濃度信號線28與單片機系統29連接；單片機系統29通過串口線16連接到工控機系統19的2號串口 18上。 由圖3可知，紅外烷烴氣體傳感器22由紅外光源30、檢測氣室31、輕烴光譜濾波片32、重烴光譜濾波片33、輕烴濃度信號(A)檢測器34、重烴濃度信號(B)檢測器35組成，紅外光源30安裝在檢測氣室31 —端，輕烴光譜濾波片32和重烴光譜濾波片33安裝在檢測氣室31另一端，輕烴濃度信號(A)檢測器34和重烴濃度信號(B)檢測器35分別對應連接在輕烴光譜濾波片32和重烴光譜濾波片33上。烷烴氣體進入到紅外烷烴氣體傳感器22經過紅外光源30照射，利用輕烴光譜濾波片32、輕烴濃度信號(A)檢測器34檢測到烷烴的輕烴濃度信號(A)，通過輕烴濃度信號(A)線23把檢測信號送到單片機系統29;利用重烴光譜濾波片33、重烴濃度信號(B)檢測器35檢測到烷烴的重烴濃度信號(B)，通過重烴濃度信號(B)線24把檢測信號送到單片機系統29，單片機系統29對輕烴濃度信號(A)、重烴濃度信號(B)、二氧化碳濃度信號和氫氣濃度信號進行預處理，并進行編碼，經過串口線16送到工控機系統19的2號串口 。 工控機系統19由一套具有采集卡11的工業控制計算機系統構成，該系統安裝
4錄井程序，對氣體檢測裝置15檢測的輕烴濃度信號(A)、重烴濃度信號(B)按照"全烴=2XA/3+B/3"的計算方法處理成全烴氣測數據，保證了紅外全烴與常規色譜全烴具有一致性；同時對信號采集裝置采集到的大鉤負荷、泵沖、絞車數據進行計算，得到鉆壓、遲到時間、鉆時等工程錄井數據；氣測數據、工程數據按照數據和曲線格式實時顯示、存儲，在錄井施工過程中，根據本實用新型得到的結果，地質技術人員即可快速發現油氣異常顯示、判斷地層流體性質，確定油氣資源，指導鉆井安全、高效施工。
權利要求一種簡易型綜合錄井儀，由信號采集裝置、接線箱(9)、信號處理裝置(11)、氣體分離裝置、氣體檢測裝置(15)、工控機(19)組成，其特征在于氣體檢測裝置(15)由抽氣泵(20)、紅外烷烴氣體傳感器(22)、紅外二氧化碳氣體傳感器(25)，氫氣TCD檢測池(27)，單片機系統(29)組成，抽氣泵(20)通過氣管線(21)分別與紅外烷烴氣體傳感器(22)、紅外二氧化碳氣體傳感器(25)、氫氣TCD檢測池(27)連接，紅外烷烴氣體傳感器(22)由輕烴濃度信號(A)線(23)，重烴濃度信號(B)線(24)與單片機系統(29)連接；紅外二氧化碳氣體傳感器(25)由二氧化碳濃度信號線(26)與單片機系統(29)連接；氫氣TCD檢測池(27)由氫氣濃度信號線(28)與單片機系統(29)連接；單片機系統(29)通過串口線(16)連接到工控機系統(19)的2號串口(18)上。
2. 根據權利要求1所述的簡易型綜合錄井儀，其特征在于紅外烷烴氣體傳感器(22)由紅外光源(30)、檢測氣室(31)、輕烴光譜濾波片(32)、重烴光譜濾波片(33)、輕烴濃度信號(A)檢測器(34)、重烴濃度信號(B)檢測器(35)組成，紅外光源(30)安裝在檢測氣室(31) —端，輕烴光譜濾波片(32)和重烴光譜濾波片(33)安裝在檢測氣室(31)另一端，輕烴濃度信號(A)檢測器(34)和重烴濃度信號(B)檢測器(35)分別對應連接在輕烴光譜濾波片(32)和重烴光譜濾波片(33)上。
3. 根據權利要求1或2所述的簡易型綜合錄井儀，其特征在于工控機系統(19)由一套具有采集卡(11)的工業控制計算機系統構成，可對氣體檢測裝置(15)檢測的輕烴濃度信號(A)、重烴濃度信號(B)信號進行如下運算全烴=2XA/3+B/3。
專利摘要本實用新型涉及一種簡易型綜合錄井儀，由信號采集裝置、接線箱、信號處理裝置、氣體分離裝置、氣體檢測裝置、工控機組成，其中，氣體檢測裝置由抽氣泵、紅外烷烴氣體傳感器、紅外二氧化碳氣體傳感器、氫氣TCD檢測池、單片機系統組成，抽氣泵通過氣管線分別與紅外烷烴氣體傳感器、紅外二氧化碳氣體傳感器、氫氣TCD檢測池連接，紅外烷烴氣體傳感器由輕烴濃度信號(A)線、重烴濃度信號(B)線與單片機系統連接；紅外二氧化碳氣體傳感器由二氧化碳濃度信號線與單片機系統連接；氫氣TCD檢測池由氫氣濃度信號線與單片機系統連接；單片機系統通過串口線連接到工控機系統的2號串口上，它可提高地質錄井剖面符合率，及時、準確發現油氣資源，使油氣異常顯示發現率達97.2％以上，油層解釋符合率達96.5％以上。
文檔編號E21B47/00GK201521288SQ20092031085
公開日2010年7月7日 申請日期2009年9月19日 優先權日2009年9月19日
發明者佘明軍, 李勝利, 王新玲, 裴新玉, 鄭俊杰, 黃佑德 申請人:中國石油化工集團公司;中國石化集團中原石油勘探局地質錄井處