CN101305160A - 用于井下光学流体分析仪的高压光学单元 - Google Patents

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CN101305160A CNA2006800416203A CN200680041620A CN101305160A CN 101305160 A CN101305160 A CN 101305160A CN A2006800416203 A CNA2006800416203 A CN A2006800416203A CN 200680041620 A CN200680041620 A CN 200680041620A CN 101305160 A CN101305160 A CN 101305160A
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Abstract

一种用于分析地下地层流体的装置，包括井下工具(10)、设置在井下工具内的流体分析模块(100)、穿过流体分析模块的地层流体流动路径(102)、设置在流体分析模块内的第一空腔(110)和第二空腔(112)、以及分别设置在流体分析模块的第一空腔和第二空腔内的第一窗(114)和第二窗(lie)。第一窗和第二窗每个都包括能够使高压流体隔离的抛光外密封表面。

Description

用于井下光学流体分析仪的高压光学单元
技术领域
本发明一般涉及在诸如油井或天然气井的产碳氢化合物井的勘探和开发中进行的地下地层评估和测试。更特别地，本发明涉及制造高压光学单元(optical cell)的方法和装置，该高压光学单元用于井下光学流体分析仪，该井下光学流体分析仪用于分析在这类井中产生的流体。
背景技术
为了评估井眼周围的地下地层的特性，通常期望的是获得并分析来自井眼中的各种特殊位置处的地层流体样品。这些年来，已经开发了各种工具和步骤以促进该地层流体评估工艺。这样的工具的例子可在美国专利No.6476384(“384专利”)中找到，其整个内容在此引入以作参考。
如“384专利”中所述，斯伦贝谢的重复式地层测试仪(repeat formationtester)(RFT)和模块式地层动态测试仪(modular formation dynamics tester)(MDT)工具就是采样工具的具体例子。特别地，MDT工具包括流体分析模块，用于分析由此工具采样的流体。图1示出了这样的井下工具10的示意性视图，该井下工具用于测试泥土地层(earth formation)并分析来自地层的流体的组成。井下工具10从测井电缆15悬挂在井眼12内，测井电缆15以传统的方式连接到地面系统18。地面系统18结合有合适的电子仪器和处理系统，该电子仪器和处理系统用于控制井下工具10并分析从井下工具10接收的信号。
井下工具10包括细长主体19，其封闭工具控制系统16的井下部分。细长主体19还承载可选择性伸长的流体接纳/抽回组件20(例如，如美国专利No.3780575、美国专利No.3859851和美国专利No.4860581中所显示和描述，其全部内容在此引入以作参考)和可选择性伸长的锚定件21。流体接纳/抽回组件20和锚定件21分别设置在细长主体19的相对侧上。流体接纳/抽回组件20被装备用于选择性地密封或隔离井眼12的壁部的一部分，使得与邻近的泥土地层建立起压力或流体连通。流体分析模块25也包括在细长主体19内，获得的流体穿过该细长主体而流动。然后获得的流体可通过端口(未示出)被排出返回到井眼12中，或被送至一个或多个样品室22、23用于在地表处回收。流体接纳/抽回组件20、流体分析模块25和到样品室23、23的流动路径的控制都由电动控制系统16、18所维持。
这些年来，已经开发了各种流体分析模块，连同诸如MDT工具的采样工具一起使用，以识别和表征由采样工具抽取的地层流体的样品。例如，美国专利No.4994671(于此引入以作参考)描述了示例性的流体分析模块，其包括测试室、光源、光谱探测器、数据库和处理器。通过流体接纳组件从地层抽取到测试单元的流体被分析以测定地层流体的特性，该分析通过引导光到流体，检测透射和/或反向散射光的光谱，再处理信息(基于数据库中涉及不同光谱的信息)而进行。美国专利No.5167149和美国专利No.5201220(两者都在此引入以作参考)也描述了从窗/流体流界面在某一特定角度的反射光，以确定流体流中的气体的存在。此外，如美国专利No.5331156所述，其通过以确定的预定能量采取流体流的光学密度(OD)测量，两相流体流的油和水的分数可被量化。随着用于测量和检定地层流体特性的技术变得更加先进，对更高精度的地层流体分析工具的需求也日益增加。
如本领域中所公知的，在传统流体分析模块中采用的光学硬件可能由于在井下环境中经受高压而产生不利影响。例如，与生产的流体相接的光学窗不能够在极其高的压力下保持密封。因而，对在某些深井中产生的流体不能够进行井下光学分析。与光学流体分析相关联的电子仪器必须与井下状况流体地隔离，并且现有的窗不能够承受在一些井中存在的高压。
因而，存在对于允许在高压地下环境中进行光学流体分析的装置和方法的需求。更具体地，存在对于能够承受高至30kpsi以及更高的压力的高压光学单元的需求。
发明内容
本发明提供了大量的实施例，这些实施例专注于改善或至少减小一个或多个上述问题的影响。根据至少一个实施例，一种用于分析地下地层流体的装置包括：井下工具、设置在井下工具内的流体分析模块、穿过流体分析模块的地层流体流动路径、设置在流体分析模块内的第一空腔和第二空腔、以及分别设置在流体分析模块的第一空腔和第二空腔内的第一窗和第二窗。第一窗和第二窗每个都包括抛光的外密封表面。在一些实施例中，该抛光的外密封表面包括诸如0.15a镜面抛光的镜面抛光。
在某些实施例中，O型密封圈和备用密封件设置在空腔和窗之间的环内。备用密封件可以是PEEK备用圈，其设置在空腔内并邻近第一窗和第二窗中的每一个。第一O型圈和第二O型圈可分别绕第一窗和第二窗的抛光外密封表面设置。第一窗和第二窗的每一个都与它们各自的O型密封圈协作，以承受30kpsi或更高的压力。
根据一些实施例，窗包括蓝宝石圆柱体。此外，一些实施例包括分别封闭第一窗和第二窗的第一凸缘和第二凸缘。第一凸缘包括接收第一光通讯光纤的输入通道，并且第二凸缘包括接收第二光通讯光纤的输出通道。
该装置的一些实施例包括设置在地层流体流动路径中的第一内流线插入物(flowline insert)。该第一内流线插入物保持第一窗和第二窗，并且该第一内流线插入物包括相接第一窗和第二窗的流体通道。
该装置的某些实施例包括设置在第三空腔内的第三窗，该第三空腔与第一空腔和第二空腔轴向隔开。第三窗包括用于气体检测的角棱镜。该第三窗包括抛光的外密封表面。第三窗的抛光外密封表面可包括诸如0.15a镜面抛光的镜面抛光。该装置可还包括绕第三窗设置的O型密封圈和PEEK备用密封圈。该第三窗与O型密封圈和PEEK备用密封圈协作以承受至少30kpsi。该装置可还包括第二内流线插入物，其设置在地层流体流动路径中邻近第三窗。该第二内流线插入物可包括朝向第三窗敞开的总体上V型的流动槽。
该装置的一个实施例包括气体探测器，该气体探测器包括：第三窗和角棱镜、邻近角棱镜的透镜和LED、监控光电二极管、以及探测器阵列，该探测器阵列用于检测来自LED并在第三窗和流过第二内流线的流体之间的界面处反射的光。光纤阵列板可接合在探测器阵列和角棱镜之间。
在某些实施例中，第三窗包括邻近角棱镜部的总体上长的圆形部。第三凸缘可封闭第三窗。
另外的实施例也提供了用于分析地下地层流体的装置。该装置包括：井下工具、设置在井下工具内的流体分析模块，该流体分析模块包括光学单元光谱仪和气体检测单元。光学单元光谱仪包括穿过流体分析模块的地层流体流动路径、设置在流体分析模块内的第一空腔和第二空腔、以及分别设置在流体分析模块的第一空腔和第二空腔内的第一窗和第二窗。第一窗和第二窗每个都包括抛光的外密封表面。气体检测单元包括设置在第三空腔内的第三窗，该第三空腔与第一空腔和第二空腔轴向隔开。第三窗包括用于气体检测的角棱镜。该第三窗也包括抛光的外密封表面。
根据一些实施例，第一窗、第二窗和第三窗的抛光外密封表面包括大约0.15a镜面抛光。此外，该装置可包括在空腔内邻近第一窗、第二窗和第三窗中的每一个设置的O型密封圈和PEEK备用密封件。第一窗、第二窗和第三窗中的每一个的O型密封圈和PEEK备用密封件都能够隔离30kpsi的压力。
本发明的另一方面提供了一种制造用于分析地下地层流体的装置的方法。该方法包括提供井下工具、提供具有多个窗腔(window cavity)的流体分析模块、将多个窗抛光成镜面抛光、将多个窗插入到窗腔中、以及密封窗腔中的多个窗。抛光可包括抛光到0.15a镜面抛光。密封可包括提供用于多个窗中的每一个的O型圈，将O型圈插入在多个窗中的每一个和多个窗腔中的每一个之间，以及将备用PEEK圈插入在多个窗中的每一个和多个窗腔中的每一个之间。
根据本发明，来自任何上述实施例的特征可与彼此结合而被使用。结合附图和权利要求阅读下面的详细描述，这些和其它实施例、特征和优点就将更加充分地被理解。
附图说明
附图示出了本发明的示例性的实施例，并且是说明书的一部分。附图与下面的描述一起示出并解释了本发明的原理，其中：
图1示出了示例性的井下工具，在该井下工具中根据本发明原理的流体分析单元可被实施；
图2示出了根据本发明的一个实施例的用于分析提取的地层流体样品的示例性流体分析模块的装配图。
图3是图2中的流体分析模块的一部分的截面图，示出了光学单元光谱仪。
图4A是未抛光流体分析窗的透视图。
图4B是根据本发明的一个实施例的抛光流体分析窗的透视图。
图5A是未抛光气体单元窗的透视图。
图5B是根据本发明的一个实施例的抛光气体单元窗的透视图。
图6是根据本发明的一个实施例的图2中的气体单元的侧截面图。
图7是图2中的流体分析模块的俯视图，其中凸缘没有处于原位。
图8是图2中的流体分析模块的气体检测单元的俯视图，其中凸缘没有处于原位。
图9是沿图7的9-9线剖切的流体分析模块的截面图。
图10是沿图7的10-10线剖切的流体分析模块的截面图。
图11是图2中的流体分析模块的侧视图，其中凸缘处于光学窗上方。
图12是图2中的流体分析模块的俯视图，其中凸缘处于光学窗上方。
贯穿于附图中，同样的参考标号和描述表明类似但不是必须相同的部件。虽然本发明可以具有各种修改和替换形式，但是具体的实施例已经在附图中以举例的方式示出了，并将在本文中被详细描述。然而，本领域技术人员将理解，本发明不是限制于公开的特定形式。相反地，本发明覆盖落入由所附的权利要求所限定本发明范围内的所有修改、等同特征和替换。
具体实施方式
下面描述了示例性的实施例和方面。从此公开中受益的本领域的技术人员将意识到在任何这样的实施例的开发中，必须做出大量的与具体实施相关(implementation-specific)的决定，以实现开发者的具体目标，例如符合体制相关和商业相关的限制，其从一种实施到另一种实施变化。尽管该开发工作可能是复杂和费时的，然而对于从此公开受益的那些本领域普通技术人员而言不过是常规工作。
图2示出了用于分析提取的地层流体样品的示例性流体分析模块100的局部装配图。如本领域那些技术人员将意识到的，示例性的流体分析模块100可适合用于各种环境中，和/或可被包括在大量不同的工具中。例如，流体分析模块100可形成为容纳在如图1所示的井下工具10内的流体分析模块25的一部分。根据至少一个实施例，示例性的流体分析模块100包括容纳提取的地层流体样品104(图3)的地层流体流动路径102(图3)。地层流体样品104(图3)可以以任意本领域技术人员已知的方式被提取、抽回或接纳进入流线102(图3)。例如，样品104(图3)可通过诸如图1所示的流体接纳/抽回组件20这样的流体接纳/抽回组件而被接纳进入流线102(图3)。如上面的详细描述，流体接纳/抽回组件20可通过选择性地密封或隔离井眼12(图1)的壁面的一部分而接纳流体样品。
在一些实施例中，流体分析模块100包括光学单元光谱仪部106和气体检测部108。光学单元光谱仪部106通常用于液体分析，并且气体检测部108通常用于检测气体。光学单元光谱仪部106包括第一空腔110和与第一空腔110相对设置的第二空腔112。第二空腔112可与第一空腔110共轴且邻近，因而如图2所示，第一空腔110和第二空腔112可构成穿过光学单元光谱仪部106的单一空腔。
第一空腔110和第二空腔112中的每一个可容纳窗。例如，第一窗114可设置在第一空腔110内，并且第二窗116可设置在第二空腔112内。第一窗114和第二窗116可大致相同，并且每一个可包括光学级蓝宝石或其它光学级材料的圆柱体。
如背景技术中所提及，一般的光学流体分析仪中的窗不能够承受与一些矿井相关的高压。实际上井下光学流体分析仪中的标准窗可承受不超过22Kpsi的压力。然而，根据本发明的一个实施例，第一窗114和第二窗116被抛光并密封在空腔110、112内，并且能够隔离30至33kpsi或更大的压力差。
图4示出了具有未抛光的外密封表面118的第一窗114。图4A中的未抛光的密封表面118不能够与密封件协作以隔离30至33kpsi的压力差。然而，如图4B所示，第一窗114(以及同样的第二窗116)的外密封表面118被抛光成镜面抛光(specular polish)。例如，外密封表面118可包括0.15a镜面抛光。
返回到图2，第一窗114和第二窗116的外密封表面118(图4B)可与一个或多个密封件协作，以便于30至33Kpsi或更大的压力隔离。例如，第一O型圈120可设置在第一空腔110和第一窗114之间的环122(图3)内。除了第一O型圈120之外，装置可包括第一备用密封件124，该第一备用密封件位于第一空腔110和第一窗114之间的环122(图3)内。第一备用密封件124可包括PEEK(聚醚醚酮)，其甚至可以在非常高的压力(包括至少30kpsi的压力)下防止变形。
同样地，第二O型圈126可设置在第二空腔112和第二窗116之间的环128(图3)内。此外，除了第二O型圈126之外，装置可包括第二备用密封件130，其位于第二空腔112和第二窗116之间的环128(图3)内。第二备用密封件130也可包括PEEK(聚醚醚酮)。
根据一些实施例，第一窗114和第二窗116安装成至少部分处于壳体132内。壳体132在第一空腔110和第二空腔112之间滑动，并且可包括第一内流线插入物134。第一内流线插入物134减小了流线102(图3)的流过直径，并且与第一窗114和第二窗116中的每一个相接，将样品104(图3)提供到窗114、116并允许光传播穿过窗114、116。第一内流线插入物134在图10中的截面图中更加清楚地被示出，其将在下面被详细描述。
如图3所示，第一凸缘136和第二凸缘138封闭壳体132和第一空腔110及第二空腔112内的第一窗114及第二窗116。光学单元光谱仪部106内的配套的第一凹槽140和第二凹槽142(图2)接收第一凸缘136和第二凸缘138。多个螺栓例如四个螺栓144可拧入配套的螺纹凹槽146(图2)，并且可将第一凸缘136和第二凸缘138连接到光学单元光谱仪部106。第一窗114和第二窗116可分别与第一空腔110和第二空腔112平齐或分别在第一空腔110和第二空腔112内凹进，以保持第一凸缘136和第二凸缘138与相应的窗114、116之间的间隙。因而，不管第一凸缘136和第二凸缘138如何紧密地安装到光学单元光谱仪部106，也几乎没有或没有机械压力通过凸缘136、138施加到窗114、116上。
第一凸缘136包括穿过该凸缘延伸的输入通道148。该输入通道148可接收第一光通讯光纤或光纤束150。输入通道148可弯曲约90度，并将第一光通讯光纤150引导到相对于第一窗114的垂直方向。因而，第一光通讯光纤150可提供到第一窗114的光源，并且第一窗可使光穿过样品104。
第二凸缘138包括穿过该凸缘延伸的输出通道152。该输出通道152可接收第二光通讯光纤或光纤束154。输出通道152可弯曲约90度，并将第二光通讯光纤154引导到相对于第二窗116的垂直方向。因而，第二光通讯光纤154可收集穿过样品104并穿过第二窗116的光，并将收集的光提供给光谱仪用于分析。
经由第一窗114和第二窗116穿过样品104的光首先用于液体成分分析。然而，如图2所示，流体分析模块100还包括气体检测部108。气体检测部108包括第三空腔156。第三空腔156可接收另外的窗。例如，第三窗158可设置在第三空腔156中。第三窗158可包括邻近角棱镜162的总体上长的(elongated)圆柱体或圆形部160。长圆柱体160和角棱镜162可包括一块光学级蓝宝石或其它光学级材料。根据本发明的一个实施例，第三窗158被抛光并密封在第三腔156内，并且其能够隔离30至33kpsi或更大的压力差。
图5A示出了具有未抛光外密封表面164的第三窗158。图5A中的未抛光密封表面164不能够与密封件协作以隔离30至33kpsi的压力差。然而，如图5B所示，第三窗158的外密封表面164被抛光至镜面抛光。例如，外密封表面164可包括0.15a镜面抛光。
返回到图2，第三窗158的外密封表面164(图5B)可与一个或多个密封件协作，以便于隔离30至33Kpsi或更大的压力。例如，第三(细长)O型圈166可设置在第三空腔156和第三窗158之间的环168(图6)内。此外，除了第三O型圈166之外，该装置可包括第三备用密封件(back up seal)170，位于第三空腔156和第三窗158之间的环168(图6)内。第三备用密封件170可包括PEEK。
返回到图2和6，第三窗158设置成邻近第二内流线插入物172。第二内流线插入物172减小了流线102的流过直径，并将样品104提供到第三窗158。在图9的截面图中更加清楚地示出了第二内流线插入物172，其在下面将被详细描述。此外，一对第三窗支撑件174可安装在第三空腔156内处于第二内流线插入物172和第三窗158(参见图9)之间。
如图6所示，第三凸缘176封闭第三空腔156(图2)内的第三窗158。气体检测部108内的配套的第三凹槽180(图2)接收第三凸缘176。一个或多个销182(图2)可确保第三凸缘176相对于第三配合凹槽180(图2)合适地对准。多个螺栓184可拧入配套的螺纹凹槽186(图2)，并将第三凸缘176连接到气体检测部108。
第三凸缘176与第三窗158相接，且可容纳多种对于从此公开受益的本领域的技术人员已知的气体检测组件。例如如图6所示，气体探测器结构可包括诸如LED188这样的光源和邻近角棱镜162的一个表面的透镜190。偏振器192可设置在LED188和透镜190之间。也邻近棱镜162设置的反射器194可反射由LED188发射的一部分光到参考或监控光电二极管196。由LED188发射的光还可穿过角棱镜162和长的圆柱体160，其中光倾向于在气体198/第三窗158界面(如果在界面处存在气体)处被反射并由探测器阵列200检测。如果界面邻近液体，角棱镜162的角度使得光倾向于折射穿过样品。光纤阵列板202可引导在气体198/第三窗158界面处反射的光。
接下来参考图7至10，示出了流体分析模块100，但在侧视图(图7)和俯视图(图8，示出气体检测器部108)中没有凸缘136、138、176(图2和6)。图7中的沿线9-9和10-10的截面图分别示出了第二内流线插入物172和第一内流线插入物134。如图9所示，第二内流线插入物172包括朝向第三窗158敞开的总体上V型的通道或槽204。
类似地，如图10所示，第一内流线插入物134限定了样品路径206，该样品路径总体上为矩形且朝向第一窗114和第二窗116两者敞开。因而，光可透射穿过第一窗114，穿过由样品路径206容纳的样品，并且穿过第二窗116。于是与透射穿过样品的光相关的信息沿第二光通讯光纤或光纤束154传播用于处理和/或分析。
图11至12分别示出了流体分析模块100的侧视图和俯视图，其中具有第一凸缘136、第二凸缘138和第三凸缘176。流体分析模块100完全被组装且准备好用于使用。此外，这些凸缘覆盖第一窗114、第二窗116和第三窗158(图2)，这些窗设置有密封件足以使样品流体104(图3)与处于30至33kpsi或更大压力下的敏感部件隔离。
上述描述已经给出，仅为了示出和描述本发明以及其实施的一些例子。此示例性描述不打算详尽或限制本发明于公开的任何确切形式。根据上述教导许多修改和变化是可能的。例如，一个本领域的技术人员将意识到在此公开的原理、方法和装置可适用于许多油田操作，包括MWD、LWD和线缆操作。
如整个说明书和权利要求书中所使用的，术语“井眼”或“井下”指地下环境，特别是在井眼中。在本说明书和权利要求书中使用的词语“包含”和“具有”具有与词语“包括”同样的含义。前述说明还打算使本领域其它技术人员能够在各种实施例、方面和具有适合于特别的预期使用的各种修改中最好地使用本发明。本发明的范围由所附的权利要求限定。

Claims (27)

1.一种用于分析地下地层流体的装置，包括：
井下工具；
设置在所述井下工具内的流体分析模块；
穿过所述流体分析模块的地层流体流动路径；
设置在所述流体分析模块内的第一空腔和第二空腔；
分别设置在所述流体分析模块的第一空腔和第二空腔内的第一窗和第二窗，所述第一窗和第二窗中的每一个都包括抛光的外密封表面。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述抛光的外密封表面包括镜面抛光。
3.如权利要求1所述的装置，其中所述抛光的外密封表面包括大约0.15a镜面抛光。
4.如权利要求1所述的装置，还包括设置在所述空腔和所述窗之间的环以内的O型密封圈和备用密封件。
5.如权利要求1所述的装置，还包括在所述空腔内邻近所述第一窗和第二窗中的每一个设置的O型密封圈和PEEK备用密封件。
6.如权利要求1所述的装置，还包括分别绕所述第一窗和第二窗的抛光的外密封表面设置的第一O型圈和第二O型圈。
7.如权利要求1所述的装置，还包括在所述空腔内邻近所述第一窗和第二窗中的每一个设置的O型密封圈和PEEK备用密封件，其中所述第一窗和第二窗中的每一个都与它们各自的O型密封圈协作以承受至少30kpsi。
8.如权利要求1所述的装置，其中所述窗包括蓝宝石圆柱体。
9.如权利要求1所述的装置，还包括分别封闭所述第一窗和第二窗的第一凸缘和第二凸缘；
所述第一凸缘包括接收第一光通讯光纤的输入通道，并且所述第二凸缘包括接收第二光通讯光纤的输出通道。
10.如权利要求1所述的装置，还包括设置在所述地层流体流动路径中的第一内流线插入物，所述第一内流线插入物保持所述第一窗和第二窗，并且所述第一内流线插入物包括与所述第一窗和第二窗相接的流体通道。
11.如权利要求1所述的装置，还包括设置在第三空腔内的第三窗，所述第三空腔与所述第一空腔和第二空腔轴向隔开；所述第三窗包括用于气体检测的角棱镜，所述第三窗包括抛光的外密封表面。
12.如权利要求11所述的装置，其中所述第三窗的抛光的外密封表面包括镜面抛光。
13.如权利要求11所述的装置，其中所述第三窗的抛光的外密封表面包括大约0.15a镜面抛光。
14.如权利要求11所述的装置，还包括绕所述第三窗设置的O型密封圈和PEEK备用密封圈。
15.如权利要求14所述的装置，其中所述第三窗与所述O型密封圈和PEEK备用密封圈协作以承受30kpsi。
16.如权利要求11所述的装置，还包括第二内流线插入物，其设置在所述地层流体流动路径中邻近所述第三窗，所述第二内流线插入物包括朝向所述第三窗敞开的总体上V型的流动槽。
17.如权利要求16所述的装置，还包括气体探测器，所述气体探测器包括：
所述第三窗和所述角棱镜；
邻近所述角棱镜的透镜和LED；
监控光电二极管；
探测器阵列，所述探测器阵列用于检测来自所述LED并在所述第三窗和流过所述第二内流线插入物的流体之间的界面处反射的光。
18.如权利要求17所述的装置，还包括接合在所述探测器阵列和所述角棱镜之间的光纤阵列板。
19.如权利要求11所述的装置，其中所述第三窗包括邻近所述角棱镜部的总体上长的圆形部。
20.如权利要求11所述的装置，还包括封闭所述第三窗的第三凸缘。
21.一种用于分析地下地层流体的装置，包括：
井下工具；
设置在所述井下工具内的流体分析模块，所述流体分析模块包括光学单元光谱仪和气体检测单元；
其中所述光学单元光谱仪包括：
穿过所述流体分析模块的地层流体流动路径；
设置在所述流体分析模块内的第一空腔和第二空腔；
分别设置在所述流体分析模块的第一空腔和第二空腔内的第一窗和第二窗，所述第一窗和第二窗的每一个都包括抛光的外密封表面；
其中所述气体检测单元包括：
设置在第三空腔内的第三窗，所述第三空腔与所述第一空腔和第二空腔轴向隔开；所述第三窗包括用于气体检测的角棱镜，所述第三窗包括抛光的外密封表面。
22.如权利要求21所述的装置，其中所述第一窗、第二窗和第三窗的抛光的外密封表面包括大约0.15a镜面抛光。
23.如权利要求22所述的装置，还包括在所述空腔内邻近所述第一窗、第二窗和第三窗中的每一个设置的O型密封圈和PEEK备用密封件。
24.如权利要求23所述的装置，其中所述第一窗、第二窗和第三窗中的每一个的所述O型密封圈和PEEK备用密封件能够隔离30kpsi的压力。
25.一种制造用于分析地下地层流体的装置的方法，包括：
提供井下工具；
提供具有多个窗腔的流体分析模块；
将多个窗抛光成镜面抛光；
将所述多个窗插入到所述窗腔中；
密封在所述窗腔中的所述多个窗。
26.如权利要求25所述的方法，其中所述抛光包括抛光到0.15a镜面抛光。
27.如权利要求25所述的方法，其中所述密封包括：
将O型圈插入到所述多个窗中的每一个和所述多个窗腔中的每一个之间；和
将备用PEEK圈插入到所述多个窗中的每一个和所述多个窗腔中的每一个之间。
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