CN106338483A - 一种红外光谱气测录井中双光路调制检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种红外光谱气测录井中双光路调制检测方法，利用气体分子在某一波段范围内的特征吸收来分析和鉴别气体的种类，并根据吸收光谱强度来反演待测气体的浓度；结合长光程气体吸收池技术；采用交替流动式气路调制技术能够很好的提高系统的稳定性；采用单光源、双光路、单检测器调制技术满足烷烃类气体由低浓度到高浓度的全量程气体检测。设置有：32M气体吸收池和2.4M气体吸收池、红外光源、光源供电模块、近红外光谱仪、光谱仪供电模块、工控机电性连接、显示器。本发明结构简单、最快响应时间为1S，传统的最快响应时间为30S，能够做到10ppm的烷烃类气体精确检测、同一波段能够检测几种不同气体的浓度。
Description
技术领域
本发明属于录井技术领域，尤其涉及一种红外光谱气测录井中双光路调制检测方法。
背景技术
目前，在当今世界诸能源中，石油是最重要的战略资源之一。它不仅是现代经济发展的主要动力，更是一种军事资源和外交资源，是国际关系博弈的筹码。石油现已成为国家经济的命脉，安全的保障，它直接关系到国家的经济发展、政治稳定和国家安全。因此，大力发展我国石油工业，增加油气供给，降低对进口原油、成品油的依赖程度，既符合国民经济能源工业的要求，又有利于维护国家的经济安全。大力发展石油工业，必须加大石油勘探力度。但石油作为不可再生资源，其形成条件的复杂性和地质构造的多变性，使得勘探是一项风险很大的工程。就目前勘探水平而言，勘探成功率还不够高，这意味着巨大的勘探投资的浪费。因此，如何提高勘探成功率，科学评价勘探效果，有效评价圈闭，准确落实油气藏范围，为油田开发奠定良好的基础，则显得极为重要。在石油地质勘探过程中，物探、钻井、测井、测试、录井是不可分割的相关环节，但如何评价和发现油气层则是勘探过程中最重要的一环，这就决定了录井业在整个石油工业的重要地位。
目前，油气信息实时准确检测是录井工作的首要任务，传统的技术手段是利用气相色谱仪对从钻井液中脱离出的样品气进行分析，检测出其中甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷、正戊烷的含量变化情况，进而确定钻遇地层的油气信息。该技术存在以下几个问题：①辅助设备多：传统的气测油气检测技术除了主要设备外，还必须配备氢气发生器、空气压缩机等辅助设备，故障诱因较多。②工艺复杂：为了准确检测出钻遇地层含油气信息，在钻进过程中，需要对钻井液中携带的钻遇地层流体中的样品气进行分离，通过管线输送到仪器房内的气相色谱系统进行检测分析。气测录井数据存在有分析周期长的同时，还存在有一定的管路延时。③影响因素多：色谱分析结果容易受现场环境、工艺技术、设备性能等因素影响。因此，需要对现有技术进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种红外光谱气测录井中双光路调制检测方法，旨在解决目前油气信息实时准确检测方法存在辅助设备多，故障诱因较多，工艺复杂，结果不准确的问题。
本发明是这样实现的，一种红外光谱气测录井中双光路调制检测方法，所述红外光谱气测录井中双光路调制检测方法包括：利用气体分子在某一波段范围内的特征吸收来分析和鉴别气体的种类，并根据吸收光谱强度来反演待测气体的浓度；结合长光程气体吸收池技术；采用交替流动式气路调制技术能够很好的提高系统的稳定性；采用单光源、双光路、单检测器调制技术满足烷烃类气体由低浓度到高浓度的全量程气体检测。
所述红外光谱气测录井中双光路调制检测系统设置有：
用于吸收油气中气体成分的32M气体吸收池和2.4M气体吸收池；
32M气体吸收池及2.4M气体吸收池的入光与红外光源电性连接；
红外光源与光源供电模块电性连接，用于提供电源；
32M气体吸收池以及2.4M气体吸收池的出光通过1V2红外光纤与近红外光谱仪连接；
与近红外光谱仪电性连接，用于提供电源的光谱仪供电模块；
近红外光谱仪与工控机电性连接；工控机上设有用于显示近红外光谱仪的数据分析的显示器。
进一步，所述32M气体吸收池和2.4M气体吸收池包括：
用于控制2.4M气体吸收池温度的2.4M气体池温控系统；
用于调节32M气体吸收池温度的32M气体池温控系统；
2.4M气体池温控系统和32M气体池温控系统分别与红外光源电性连接。
进一步，所述红外光源电性采用双路通过1V2红外光纤与2.4M气体池温控系统和32M气体池温控系统电性连接。
进一步，所述2.4M气体吸收池和32M气体吸收池的进气口设有抽气泵，所述抽气泵上设有流量计和电磁阀A；所述2.4M气体吸收池和32M气体吸收池中设有清洗泵；所述清洗泵上设有电磁阀B。
进一步，所述主控系统分别与32M气体吸收池、2.4M气体吸收池、工控机、抽气泵、电磁阀A、清洗泵、电磁阀B，所述主控板用于控制气体分析模块。
进一步，所述主控板分别与CH4气体分析模块、CO2气体分析模块、CO气体分析模块、H2气体分析模块连接，所述CH4气体分析模块、CO2气体分析模块、CO气体分析模块、H2气体分析模块用于分析井中气体成分。
进一步，所述主控板、CH4气体分析模块、CO2气体分析模块、CO气体分析模块、H2气体分析模块、光源供电模块、光谱仪供电模块和工控机分别与电源模块电性连接，所述电源模块用于提供电源。
本发明提供的红外光谱气测录井中双光路调制检测方法，基于红外光谱分析技术应用到油气勘探气测录井技术领域；利用气体分子在某一波段范围内的特征吸收来分析和鉴别气体的种类，并根据吸收光谱强度来反演待测气体的浓度。由于具有原理和结构简单、响应速度快、最快响应时间为1S，传统的最快响应时间为30S，检测精度高、能够做到10ppm的烷烃类气体精确检测、同一波段能够检测几种不同气体的浓度、可实现非接触和实时在线连续监测等优点，目前广泛地应用于大气化学研究和烟气环境污染气体监测领域；结合长光程气体吸收池技术能够大大的提高仪器的最低检测限；采用交替流动式气路调制技术能够很好的提高系统的稳定性；采用单光源、双光路、单检测器调制技术满足烷烃类气体由低浓度到高浓度的全量程气体检测。
附图说明
图1是本发明实施例提供的红外光谱气测录井中双光路调制检测系统结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明实施例的结构作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的红外光谱气测录井中双光路调制检测系统包括：主控系统和32M气体吸收池和2.4M气体吸收池，所述32M气体吸收池包括2.4M气体吸收池、2.4M气体池温控系统、32M气体池温控系统，用于吸收油气中的气体成分，所述2.4M气体池温控系统用于控制2.4M气体吸收池的温度，所述32M气体池温控系统用于调节32M气体吸收池的温度，所述32M气体吸收池中的2.4M气体池温控系统和32M气体池温控系统分别与主控系统电性连接，所述红外光源与光源供电模块电性连接，所述光源供电模块给红外光源提供电源，所述32M气体吸收池和2.4M气体吸收池的输出端通过1V2红外光纤与近红外光谱仪连接，所述近红外光谱仪通过光谱仪供电模块提供电源，所述近红外光谱仪与工控机电性连接，所述工控机用于控制近红外光谱仪，所述工控机上设有显示器，用于显示近红外光谱仪的数据分析。
进一步地，所述红外光源电性采用双路通过1V2红外光纤与2.4M气体吸收池和32M气体吸收池连接。
进一步地，所述2.4M气体吸收池和32M气体吸收池的进气口设有抽气泵，所述抽气泵上设有流量计和电磁阀A，所述2.4M气体吸收池和32M气体吸收池中设有清洗泵，所述清洗泵上设有电磁阀B。
进一步地，所述主控系统分别与32M气体吸收池、2.4M气体吸收池、工控机、抽气泵、电磁阀A、清洗泵、电磁阀B，所述主控板用于控制气体分析模块。
进一步地，所述1V2红外光纤上设有双光路调制。
进一步地，所述主控板分别与CH4气体分析模块、CO2气体分析模块、CO气体分析模块、H2气体分析模块连接，所述CH4气体分析模块、CO2气体分析模块、CO气体分析模块、H2气体分析模块用于分析井中气体成分。
进一步地，所述主控板、CH4气体分析模块、CO2气体分析模块、CO气体分析模块、H2气体分析模块、光源供电模块、光谱仪供电模块和工控机分别与电源模块电性连接，所述电源模块用于提供电源。
该红外光谱气测录井中双光路调制检测装置，具有以下优点：它基于红外光谱分析技术应用到油气勘探气测录井技术领域；它利用气体分子在某一波段范围内的特征吸收来分析和鉴别气体的种类，并根据吸收光谱强度来反演待测气体的浓度。由于具有原理和结构简单、响应速度快、检测精度高、同一波段能够检测几种不同气体的浓度、可实现非接触和实时在线连续监测等优点，目前广泛地应用于大气化学研究和烟气环境污染气体监测领域；结合长光程气体吸收池技术能够大大的提高仪器的最低检测限；采用交替流动式气路调制技术能够很好的提高系统的稳定性。它采用单光源、双光路、单检测器调制技术满足烷烃类气体由低浓度到高浓度的全量程气体检测。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种红外光谱气测录井中双光路调制检测方法，其特征在于，所述红外光谱气测录井中双光路调制检测方法包括以下步骤：
利用气体分子在某一波段范围内的特征吸收来分析和鉴别气体的种类，并根据吸收光谱强度来反演待测气体的浓度；结合长光程气体吸收池技术；采用交替流动式气路调制技术能够很好的提高系统的稳定性；采用单光源、双光路、单检测器调制技术满足烷烃类气体由低浓度到高浓度的全量程气体检测。
2.一种如权利要求1所述红外光谱气测录井中双光路调制检测方法的红外光谱气测录井中双光路调制检测系统，其特征在于，所述红外光谱气测录井中双光路调制检测系统包括：
用于吸收油气中气体成分的32M气体吸收池和2.4M气体吸收池；
32M气体吸收池和2.4M气体吸收池与红外光源电性连接；
红外光源与光源供电模块电性连接，用于提供电源；
32M气体吸收池和2.4M气体吸收池通过1V2红外光纤与近红外光谱仪连接；
与近红外光谱仪电性连接，用于提供电源的光谱仪供电模块；
近红外光谱仪与工控机电性连接；工控机上设有用于显示近红外光谱仪的数据分析的显示器。
3.如权利要求2所述的红外光谱气测录井中双光路调制检测系统，其特征在于，所述32M气体吸收池包括：
用于控制2.4M气体吸收池温度的2.4M气体池温控系统；
用于调节32M气体吸收池温度的32M气体池温控系统；
2.4M气体池温控系统和32M气体池温控系统分别与红外光源电性连接。
4.如权利要求2所述的红外光谱气测录井中双光路调制检测系统，其特征在于，所述红外光源电性采用双路通过1V2红外光纤与2.4M气体吸收池和32M气体吸收池相连接。
5.如权利要求2所述的红外光谱气测录井中双光路调制检测系统，其特征在于，所述2.4M气体吸收池和32M气体吸收池的进气口设有抽气泵，所述抽气泵上设有流量计和电磁阀A；所述2.4M气体吸收池和32M气体吸收池中设有清洗泵；所述清洗泵上设有电磁阀B。
6.如权利要求2所述的红外光谱气测录井中双光路调制检测系统，其特征在于，所述主控系统分别与32M气体吸收池、2.4M气体吸收池、工控机、抽气泵、电磁阀A、清洗泵、电磁阀B，所述主控系统用于控制气体分析模块。
7.如权利要求2所述的红外光谱气测录井中双光路调制检测系统，其特征在于，所述主控系统分别与CH4气体分析模块、CO2气体分析模块、CO气体分析模块、H2气体分析模块连接，所述CH4气体分析模块、CO2气体分析模块、CO气体分析模块、H2气体分析模块用于分析井中气体成分。
8.如权利要求7所述的红外光谱气测录井中双光路调制检测系统，其特征在于，所述主控板、CH4气体分析模块、CO2气体分析模块、CO气体分析模块、H2气体分析模块、光源供电模块、光谱仪供电模块和工控机分别与电源模块电性连接，所述电源模块用于提供电源。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170118 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |