CN112903847A - 一种地层流体油气实时监测录井系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地层流体油气实时监测录井系统,其技术方案要点是包括处理模块、引流检测模块、预导分析模块、加热模块和异常告警模块,引流检测模块检测泥浆中的油气浓度,预导分析模块用于将泥浆在导流段中分离出来的气体抽气至气相色谱仪中进行检测,加热模块用于对泥浆进行加热处理,使得混杂在泥浆中的气体和呈液体的气体能够以气态与泥浆分离,根据对气体的监测形成信息比对表进行参考,当监测出气体出现异常时,异常告警模块进行告警,减小出现安全事故的可能。本发明一种地层流体油气实时监测录井系统,具有提高对油气中烃类气体进行检测,准确的对井中是否出现异常情况做出判断,实现通过实时监测来提高钻井安全性的效果。
Description
技术领域
本发明涉及油气井数据采集监测技术领域,更具体的说是涉及一种地层流体油气实时监测录井系统。
背景技术
石油地质勘探气测录井技术,是在钻井过程中对其泥浆中的气体组分进行检测分析,目前石油钻井过程中的录井方法包括测定钻井液中油气的种类和浓度,油气主要包括烃类和非烃类,通过对油气的测定以此判断油气层,在对油气进行检测时,通常采用气相色谱法进行检测,气相色谱法是一种分析速度快和分析效率高的分离分析方法。
目前在钻井过程中,通过泥浆引流装置对泥浆进行引流,在泥浆脱气器的作用下分离泥浆中的气体,根据气相色谱仪对分离出来的气体中烃类和非烃类气体进行检测,其中反映油气的情况主要是基于对烃类气体的分析结果进行判断;通常烃类当含有碳原子数小于或等于4时,烷烃在常温下呈气态,含有碳原子数大于4个时呈液态或固态,使得在当泥浆引流装置对泥浆进行引流后泥浆脱气器进行脱气处理时,存在部分烃类混杂在泥浆中没有实现脱气,导致在对烃类进行检测时,并不能准确的反映烃类的组分和含量,导致不能准确的反映油气的情况,存在进行钻井时气体含量和组分已经超出安全标准,但气相色谱仪检测的数据处于安全标准之中,出现不能对井中是否出现异常的情况做出准确的判断,严重时会造成井涌,甚至会造成井喷事故,从而需要准确的对烃类进行检测,准确做出是否存在异常的判断,进而防止安全事故的发生。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种地层流体油气实时监测录井系统,具有提高对油气中烃类气体含量和组分进行检测,从而准确的对井中是否出现异常情况做出判断,实现通过实时监测来提高钻井安全性的效果。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
一种地层流体油气实时监测录井系统,其特征在于:包括处理模块、引流检测模块、预导分析模块、气相色谱仪、加热模块和异常告警模块,所述引流检测模块中设置有浓度检测单元和深度测算单元,所述浓度检测单元检测引流泥浆中的油气浓度,所述浓度检测单元根据油气浓度输出浓度信息至处理模块,所述浓度信息包括浓度等级和浓度层,所述浓度等级根据钻进至不同深度时采集到的油气浓度不同划分成多级,所述浓度层根据油气层划分成多层,所述浓度层与浓度等级一一对应,所述处理模块输出浓度信息至深度测算单元,所述深度测算单元接收到浓度信息时测算同一等级油气浓度的浓度层深度并生成深度信息和厚度信息,所述深度信息表征钻头所处浓度层的深度值,所述厚度信息表征钻头所在浓度层的上一浓度层的厚度值,所述深度测算单元输出深度信息和厚度信息至处理模块中;
所述录进系统还包括钻杆和与钻杆连接的脱气器,所述脱气器内设置有变温加热器,所述变温加热器用于调节加热温度,所述加热模块包括设置在钻杆内的引流加热单元和设置在变温加热器内的脱气加热单元,所述预导分析模块包括预导抽气单元;所述钻杆内设置有用于引导泥浆的出浆流道和用于导气的导气流道,所述出浆流道包括导流段和与导流段连通的引流段,所述导气流道连通导流段和气相色谱仪,所述导流段和引流段内的泥浆流动方向相反,所述引流段远离导流段的一端与脱气器连接,所述预导抽气单元设置于导气流道与导流段连通处,所述处理模块接收到浓度信息时生成预抽信号,所述处理模块发送预抽信号至预导抽气单元,所述预导抽气单元接收到预抽信号时预抽气体至气相色谱仪中进行前期分析,所述气相色谱仪根据预抽气体生成第一检测数据,所述第一检测数据包括预导抽气中气体的组份和含量;
所述引流段内设置有检测流量的流量检测器,所述引流段外饶设有加热管,所述加热管沿长度方向分为多个加热段,多个所述加热段与引流段之间形成加热区域,多个所述加热段的加热区域加热温度不同,所述处理模块中配置有引流加热策略,所述引流加热策略包括所述引流段内流经泥浆时,所述流量检测器输出流量信号至处理模块,所述处理模块接收到流量信号时生成多个加热区域加热温度的温度值,所述处理模块输出温度值至引流加热单元,所述引流加热单元接收到温度值时控制多个加热区域加热;
所述脱气器内设置有气体检测器,所述处理模块内还设置有脱气加热策略,所述脱气加热策略包括所述脱气器内生成气体时,所述气体检测器生成气体信号并输出至处理模块中,所述处理模块接收到气体信号时根据温度值生成对应脱气温度值,所述处理模块输出脱气温度值至脱气加热单元,所述脱气加热单元接收脱气温度值时控制变温加热器加热;
所述脱气器将分离的气体传输至气相色谱仪中,所述气相色谱仪根据脱气器输出的气体生成第二检测数据,所述第二检测数据包括脱气器脱气后气体中的组份和含量,所述气相色谱仪整合第一检测值、第二检测值生成气体检测数据,所述气体检测数据包括气体组分信息和组分占比信息,所述气相色谱仪输出气体检测数据至处理模块中,所述处理模块还配置区间策略,所述处理模块根据区间策略和气体检测数据生成安全数据,所述处理模块根据浓度信息、深度信息、气体检测数据和安全数据生成信息比对表;
所述异常告警模块包括比对单元和告警单元,所述处理模块接收到气体检测数据时输出气体检测数据至比对单元中,所述比对单元实时将气体检测数据与信息比对表比对,所述气体检测数据超出对应的所述安全数据时,所述比对单元输出异常信号至告警单元,所述告警单元接收到异常信号时进行告警。
T2=a1T1
T3=a2T2
其中:T1为第一加热区加热的温度值,T2为第二加热区加热的温度值,为T3第三加热区加热的温度值,为h1上一层浓度层的深度值;为h2钻头所在浓度层的深度值,t为预设温度值,a1、a2为预设的权重值。
作为本发明的进一步改进,所述脱气加热策略包括生成脱气温度值的热值算法,所述热值算法配置为:
P=bT3
其中:P为变温加热器加热的温度值,T3为第三加热区加热的温度值,b为预设的权重值。
作为本发明的进一步改进,所述录井系统还包括过热保护模块,所述过热保护模块包括测温单元和对比单元,所述测温单元包括用于对钻头内泥浆温度进行实时监测的温度检测器,所述过热模块中设置有预设热效率,所述过热保护模块中配置有过热监测策略,所述过热监测策略包括过热模块生成实时热效率,所述对比单元对比实时热效率是否大于预设热效率,所述实时热效率大于预设热效率时,所述对比单元输出过热信号至处理模块,所述处理模块接收到过热信号时输出停止信号,所述处理模块输出停止指令至引流加热单元和/或脱气加热单元,所述引流加热单元和/或脱气加热单元接收到停止指令时控制加热管和/或变温加热器停止加热。
作为本发明的进一步改进,所述过热监测策略包括生成实时热效率的热率算法,所述热率算法配置为:
其中:Δβ为实时热效率,t为预设时间值,β1为预设时间值初始时的泥浆温度,β2为预设时间终止时的泥浆温度,c为预设的权重值。
作为本发明的进一步改进,所述录井系统还包括保温模块,所述保温模块包括介质泵和保温控制单元,所述介质泵抽动用于保温的保温介质,所述钻杆内还设置保温流道,所述加热管介于保温流道和引流段之间,所述处理模块接收到过热信号的同时输出停止指令至保温控制单元中,所述保温控制单元接收到停止指令时控制介质泵启动,所述介质泵抽取保温介质至保温流道内。
作为本发明的进一步改进,所述钻杆内还设置有抽气阀,所述预导分析模块还包括控阀单元,所述抽气阀设置于导气流道与导流段连通处,所述浓度检测单元检测到油气浓度时,所述浓度检测单元输出抽气信号至处理模块中,所述处理模块还输出预抽信号至控阀单元,所述控阀单元控制抽气阀打开,所述浓度检测单元未检测到油气浓度时,浓度检测单元输出关闭信号至处理模块,所述处理模块接收到关闭信号时输出闭阀信号至控阀单元,所述控阀单元控制抽气阀关闭。
作为本发明的进一步改进,所述钻杆内还设置有增压模块,所述增压模块包括增压泵和增压单元,所述增压泵位于导流段和引流段交界处,所述增压泵用于提供泥浆沿引流段流动增压,所述增压单元内预设有预设压力值,所述增压单元用于检测实时流动压力是否小于预设压力值,所述实时流动压力小于预设压力值时,所述增压单元输出增压信号至处理模块,所述处理模块接收到增加信号时控制增压泵启动。
作为本发明的进一步改进,所述录井系统还包括移动终端,所述移动终端与处理模块通信连接,所述气体检测数据超出对应的所述安全数据时,所述比对单元同时输出异常信号至处理模块,所述处理模块接收到异常信号时发送异常信号至移动终端。
本发明的有益效果:通过引流检测模块对钻井过程中油气浓度进行检测并分多个等级,同时对浓度层深度进行检测,将不同等级的油气浓度与浓度层深度进行对应,在加热模块的作用下对泥浆进行加热,实现混杂在泥浆中的气态气体容易与泥浆分离,并且使混杂在泥浆中呈液态的气体能够以气态形式分离,从而实现气相色谱仪能够更加准确的检测泥浆中气体的组分和含量,根据检测的数据形成信息比对表用以参考,从而能够在当检测的数据出现异常时进行异常告警,能够快速反应异常,减小安全事故的发生,实现提高钻井安全性的效果。
附图说明
图1为本发明的系统原理图;
图2为钻杆的局部剖视示意图。
附图标记:1、处理模块;2、引流检测模块;21、浓度检测单元;22、深度测算单元;3、预导分析模块;31、预导抽气单元;32、控阀单元;4、气相色谱仪;5、加热模块;51、引流加热单元;52、脱气加热单元;53、加热管;6、异常告警模块;7、过热保护模块;8、保温模块;9、移动终端;10、钻杆;11、出浆流道;111、导流段;112、引流段;12、导气流道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向,词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
参考图1和图2所示,为本发明一种地层流体油气实时监测录井系统的具体实施方式,录井系统包括处理模块1、引流检测模块2、预导分析模块3、气相色谱仪4、加热模块5、保温模块8、增压模块和异常告警模块6,引流检测模块2中设置有浓度检测单元21和深度测算单元22,浓度检测单元21用于检测引流泥浆中的油气浓度,浓度检测单元21根据油气浓度输出浓度信息至处理模块1,浓度信息包括包括浓度等级和浓度层,浓度等级根据钻进至不同深度时采集到的油气浓度不同划分成多级,根据油气浓度的不同分为低浓度、中等浓度、高浓度和超高浓度四种等级,低浓度等级指油气中烃类气体为气态,中等浓度等级指油气中烃类气体为气态和液态混合,高浓度等级指油气中烃类气体为液态,超高浓度等级指油气中烃类气体为固态,浓度层根据浓度等级划分对应分成多个,浓度层分别为低烃层、中烃层、高烃层和特高烃层。
参考图1和图2,当处理模块1接收到浓度信息时,处理模块1输出浓度信息至深度测算单元22,深度测算单元22接收到浓度信息时测算同一等级油气浓度下的地壳深度并生成深度信息和厚度信息,深度信息表征钻头所处浓度层的深度值,厚度信息表征钻头所在浓度层的上一浓度层的厚度值,当钻头钻进转态为由油气等级为低浓度等级的低烃层浓度层进入油气等级为中等浓度的中烃层时,深度信息反映出钻头处于中烃层和中烃层所处的深度值,并且厚度信息反映低烃层的厚度,从而实现在随钻头钻进过程中检测不同等级油气浓度所处的浓度层深度和厚度,以便于后期在同一地区的钻井工程参考。
参考图1和图2,预导分析模块3包括预导抽气单元31和控阀单元32,钻杆内设置有用于引导泥浆的出浆流道11和用于到期的导气流道12,出浆流道11包括导流段111和与导流段111连接的引流段112,导气流道12连通导流段111和气相色谱仪4,导气流道12与导流段111连通处还设置有抽气阀,导流段111和引流段112内的泥浆流动方向相反,导流段111的入口处设置在钻杆远离钻头的侧壁,导流段111朝钻头方向开设,使得导流段111内的泥浆为从上至下的流动,引流段112内的流体为从下至上的流动,引流段112远离与导流段111连接的一端连接有脱气器,在脱气器的作用下对泥浆内的气体进行脱气处理,脱气器脱离后的气体进入气相色谱仪4中进行检测,当处理模块1接收到浓度信息时生成预抽信号,处理模块1发送预抽信号至预导抽气单元31和控阀单元32,控阀单元32接收到预抽信号时打开抽气阀,预导抽气单元31接收到预抽信号时预抽气体至气相色谱仪4中进行前期分析,气相色谱仪4根据预抽气体生成第一检测值;当浓度检测单元21未检测到油气浓度时,浓度检测单元21输出关闭信号至处理模块1,处理模块1接收到关闭信号时输出闭阀信号至控阀单元32,控阀单元32控制抽气阀关闭,从而不进行预导抽气,通过预导抽气可以将泥浆中存在的气态烃类进行预导抽气,不易造成气态烃类气体在钻杆内的积攒,提高安全性。
参考图1和图2,钻杆内还设置有增压模块,增压模块包括增压泵和增压单元,增压泵位于导流段111和引流段112的交界处,增压泵用于提供泥浆沿引流段112流动增压的压力,增压单元内预设有预设压力值,增压单元用于检测泥浆的实时流动压力是否小于预设压力值,当实时流动压力小于预设的压力值时,增压单元输出增压信号至处理模块1,处理模块1接收到增压信号时控制增压泵启动,从而提供压力推动泥浆沿引流段112流动,实现泥浆能够进行平稳的流动。
参考图1和图2,脱气器内设置有变温加热器,变温加热器用于调节脱气器内的加热温度,加热模块5包括设置在钻杆内的引流加热单元51和设置在变温加热器内的脱气加热单元52,引流段112内设置有检测流量的流量检测器,引流段112外饶设有加热管53,加热管53沿长度方向分为多个加热段,多个加热段于引流段112上形成多个加热区域,多个加热段的加热区域加热温度不同,多个加热区域包括第一加热区、第二加热区和第三加热区,第一加热区、第二加热区和第三加热加热的温度区分别为低温、中温和高温,处理模块1中配置有引流加热策略,所述引流加热策略包括所述引流段112内流经泥浆时,所述流量检测器输出流量信号至处理模块1,所述处理模块1接收到流量信号时生成多个加热区域加热温度的温度值,处理模块1输出预热信息至引流加热单元51,引流加热单元51接收到预热信息时控制多个加热区域进行加热;引流加热策略包括生成预热信息的预热算法,预热算法配置为:
T2=a1×T1
T3=a2×T2
其中:T1为第一加热区加热的温度值,T2为第二加热区加热的温度值,T3为第三加热区加热的温度值,h1为上一层浓度层的深度值;h2为钻头所在浓度层的深度值,q为预设温度值,a1、a2为预设的权重值;例如:在需要确定加热管53中温度时,当h1深度为3000m时,h2深度为6000m时,预设的温度q为40℃时,T1此时的加热温度为80℃,a1和a2的取值均为2,T2的加热温度为160℃,T3的加热温度为320℃,从而实现根据深度的不同确定加热管53中不同加热段需要加热的温度值。
参考图1和图2,处理模块1中还设置有脱气加热策略,处理模块1根据预热信息和脱气加热策略生成脱气信息,脱气信息包括脱气加热单元52加热温度的温度值,处理模块1输出脱气信息至脱气加热单元52,脱气加热单元52接收到信息时控制变温加热器进行加热,脱器加热策略包括生成脱气信息的热值算法,热值算法配置为:
P=b×T3
其中:P为变温加热器加热的温度值,b为预设的权重值;例如:权重值b为1.5,当为320℃时,P为480℃,从而根据加热管53中的最高温度值确定变温加热器的加热温度,实现在脱气器中能够充足的进行脱气。
参考图1和图2,脱气器将分离的气体传输至气相色谱仪4中,气相色谱仪4根据脱气器输出的气体生成第二检测值,气相色谱仪4整合第一检测值、第二检测值生成气体检测数据,气体检测数据包括气体组分信息和组分占比信息,气相色谱仪4输出气体检测数据至处理模块1中,处理模块1还配置有区间算法,处理模块1根据区间算法和气体检测数据生成安全数据,处理模块1根据浓度信息、深度信息、气体检测数据和安全数据生成信息比对表,通过信息比对表能够得知不同油气浓度所处的浓度层位置,并且不同油气浓度中气体组分和占比,以及气体的安全范围值,在实时监测的气体处于安全范围内时即为安全状态。
参考图1和图2,录井系统还包括移动终端9,移动终端9与处理模块1通信连接,异常告警模块6包括比对单元和告警单元,处理单元接收到气体检测数据时输出气体检测数据至比对单元中,比对单元实时将气体检测数据与信息比对表比对,气体检测数据超出对应的所述安全数据时,比对单元输出异常信号至告警单元和处理模块1,告警单元接收到异常信号时进行告警,处理模块1接收到异常信号时发送异常信号至移动终端9,使得能够快速的接收到异常状态的提醒,进而做出应对,减小安全事故的发生。
参考图1和图2,录井系统还包括过热保护模块7,过热保护模块7包括测温单元和对比单元,测温单元对钻头内泥浆温度进行实时监测,过热模块中设置有预设热效率,过热保护模块7中配置有过热监测策略,过热策略包括过热模块根据过热监测策略生成实时热效率,对比单元对比实时热效率是否大于预设热效率,实时热效率大于预设热效率时,对比单元输出过热信号至处理模块1,处理模块1接收到过热信号时输出停止信号,处理模块1输出停止指令至引流加热单元51和/或脱气加热单元52,引流加热单元51和/或脱气加热单元52接收到停止指令时控制加热管53和/或变温加热器停止加热;
过热监测策略包括生成实施热效率的热率算法,热率算法配置为:
其中:Δβ为实时热效率,t为预设时间值,β1为预设时间值初始时的泥浆温度,β2为预设时间终止时的泥浆温度,c为预设的权重值;例如:t设定为10min,β1为480℃,β2为724.8℃,c设为0.1,预设热效率为150%,此时计算Δβ值为151%,Δβ大于预设热效率,即判定为过热状态,对比单元输出过热信号,处理模块输出停止信号,此时引流加热单元51和/脱气加热单元52控制加热管53和/或变温加热器停止加热。
参考图1和图2,录井系统还包括保温模块8,保温模块8包括介质泵、保温控制单元和用于保温的保温介质,钻杆内还设置保温流道,加热管53介于保温流道和引流段112之间,处理模块1还输出停止指令至保温控制单元中,保温控制单元接收到停止指令时控制介质泵启动,介质泵抽取保温介质至保温流道内,使得在当加热管53和/或变温加热器停止加热时,介质泵输送保温介质至保温流道内,使得热量不易快速的散失,减小能源的消耗。
工作原理和效果:通过引流检测模块2对钻井过程中油气浓度进行检测并分多个等级,同时对浓度层深度进行检测,将不同等级的油气浓度与浓度层深度进行对应,在加热模块5的作用下对泥浆进行加热,实现混杂在泥浆中的气态气体容易与泥浆分离,并且使混杂在泥浆中呈液态的气体能够以气态形式分离,设置的过热保护模块7,实现在温度过高时,停止加热,并在保温模块8的作用下进行保温,使热量不易快速的散失,存在的热量仍然能够起到对泥浆加热的效果,分离后的气体进入气相色谱仪4,实现气相色谱仪4能够更加准确的检测泥浆中气体的组分和含量,根据检测的数据形成信息比对表用以参考,从而能够在当检测的数据出现异常时进行异常告警,能够快速反应异常,减小安全事故的发生,实现提高钻井安全性的效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种地层流体油气实时监测录井系统,其特征在于:包括处理模块(1)、引流检测模块(2)、预导分析模块(3)、气相色谱仪(4)、加热模块(5)和异常告警模块(6),所述引流检测模块(2)中设置有浓度检测单元(21)和深度测算单元(22),所述浓度检测单元(21)检测引流泥浆中的油气浓度得到浓度信息并发送至处理模块(1),所述浓度信息包括浓度等级和浓度层,所述浓度等级根据钻进至不同深度时采集到的油气浓度不同划分成多级,所述浓度层根据浓度等级对油气层划分成多层,所述浓度层与浓度等级一一对应,所述处理模块(1)输出浓度信息至深度测算单元(22),所述深度测算单元(22)接收到浓度信息时测算同一浓度等级油气浓度的浓度层深度并生成深度信息和厚度信息,所述深度信息表征浓度层交界处的深度值,所述厚度信息表征浓度层所对应的厚度值,所述深度测算单元(22)输出深度信息和厚度信息至处理模块(1)中;
所述录进系统还包括钻杆(10)和与钻杆(10)连接的脱气器,所述脱气器内设置有变温加热器,所述变温加热器用于调节加热温度,所述加热模块(5)包括设置在钻杆(10)内的引流加热单元(51)和设置在变温加热器内的脱气加热单元(52),所述预导分析模块(3)包括预导抽气单元(31);所述钻杆(10)内设置有用于引导泥浆的出浆流道(11)和用于导气的导气流道(12),所述出浆流道(11)包括导流段(111)和与导流段(111)连通的引流段(112),所述导气流道(12)连通导流段(111)和气相色谱仪(4),所述导流段(111)和引流段(112)内的泥浆流动方向相反,所述引流段(112)远离导流段(111)的一端与脱气器连接,所述预导抽气单元(31)设置于导气流道(12)与导流段(111)连通处,所述处理模块(1)接收到浓度信息时生成预抽信号,所述处理模块(1)发送预抽信号至预导抽气单元(31),所述预导抽气单元(31)接收到预抽信号时预抽气体至气相色谱仪(4)中进行前期分析,所述气相色谱仪(4)根据预抽气体生成第一检测数据,所述第一检测数据包括预导抽气中气体的组份和含量;
所述引流段(112)内设置有检测流量的流量检测器,所述引流段(112)外饶设有加热管(53),所述加热管(53)沿长度方向分为多个加热段,多个所述加热段于引流段(112)上形成多个加热区域,多个所述加热段的加热区域加热温度不同,所述处理模块(1)中配置有引流加热策略,所述引流加热策略包括所述引流段(112)内流经泥浆时,所述流量检测器输出流量信号至处理模块(1),所述处理模块(1)接收到流量信号时生成多个加热区域加热温度的温度值,所述处理模块(1)输出温度值至引流加热单元(51),所述引流加热单元(51)接收到温度值时控制多个加热段对多个加热区域加热;
所述脱气器内设置有气体检测器,所述处理模块(1)内还设置有脱气加热策略,所述脱气加热策略包括所述脱气器内生成气体时,所述气体检测器生成气体信号并输出至处理模块(1)中,所述处理模块(1)接收到气体信号时根据温度值生成对应脱气温度值,所述处理模块(1)输出脱气温度值至脱气加热单元(52),所述脱气加热单元(52)接收脱气温度值时控制变温加热器加热;
所述脱气器将分离的气体传输至气相色谱仪(4)中,所述气相色谱仪(4)根据脱气器输出的气体生成第二检测数据,所述第二检测数据包括脱气器脱气后气体中的组份和含量,所述气相色谱仪(4)整合第一检测值、第二检测值生成气体检测数据,所述气体检测数据包括气体组分信息和组分占比信息,所述气相色谱仪(4)输出气体检测数据至处理模块(1)中,所述处理模块(1)还配置区间策略,所述区间策略包括处理模块(1)根据气体检测数据生成安全数据,所述处理模块(1)根据浓度信息、深度信息、气体检测数据和安全数据生成信息比对表;
所述异常告警模块(6)包括比对单元和告警单元,所述处理模块(1)接收到气体检测数据时输出气体检测数据至比对单元中,所述比对单元实时将气体检测数据与信息比对表比对,所述气体检测数据超出对应的所述安全数据时,所述比对单元输出异常信号至告警单元,所述告警单元接收到异常信号时进行告警。
3.根据权利要求2所述的一种地层流体油气实时监测录井系统,其特征在于:所述脱气加热策略包括生成脱气温度值的热值算法,所述热值算法配置为:
P=b×T3
其中:P为变温加热器加热的温度值,b为预设的权重值。
4.根据权利要求1所述的一种地层流体油气实时监测录井系统,其特征在于:所述录井系统还包括过热保护模块(7),所述过热保护模块(7)包括测温单元和对比单元,所述测温单元包括用于对钻头内泥浆温度进行实时监测的温度检测器,所述过热保护模块(7)中设置有预设热效率,所述过热保护模块(7)中配置有过热监测策略,所述过热监测策略包括过热模块生成实时热效率,所述对比单元对比实时热效率是否大于预设热效率,所述实时热效率大于预设热效率时,所述对比单元输出过热信号至处理模块(1),所述处理模块(1)接收到过热信号时输出停止信号,所述处理模块(1)输出停止指令至引流加热单元(51)和/或脱气加热单元(52),所述引流加热单元(51)和/或脱气加热单元(52)接收到停止指令时控制加热管(53)和/或变温加热器停止加热。
6.根据权利要求4所述的一种地层流体油气实时监测录井系统,其特征在于:所述录井系统还包括保温模块(8),所述保温模块(8)包括介质泵和保温控制单元,所述介质泵抽动用于保温的保温介质,所述钻杆(10)内还设置保温流道,所述加热管(53)介于保温流道和引流段(112)之间,所述处理模块(1)接收到过热信号的同时输出停止指令至保温控制单元中,所述保温控制单元接收到停止指令时控制介质泵启动,所述介质泵抽取保温介质至保温流道内。
7.根据权利要求1所述的一种地层流体油气实时监测录井系统,其特征在于:所述钻杆(10)内还设置有抽气阀,所述预导分析模块(3)还包括控阀单元(32),所述抽气阀设置于导气流道(12)与导流段(111)连通处,所述浓度检测单元(21)检测到油气浓度时,所述浓度检测单元(21)输出抽气信号至处理模块(1)中,所述处理模块(1)还输出预抽信号至控阀单元(32),所述控阀单元(32)控制抽气阀打开,所述浓度检测单元(21)未检测到油气浓度时,浓度检测单元(21)输出关闭信号至处理模块(1),所述处理模块(1)接收到关闭信号时输出闭阀信号至控阀单元(32),所述控阀单元(32)控制抽气阀关闭。
8.根据权利要求1所述的一种地层流体油气实时监测录井系统,其特征在于:所述钻杆(10)内还设置有增压模块,所述增压模块包括增压泵和增压单元,所述增压泵位于导流段(111)和引流段(112)交界处,所述增压泵用于提供泥浆沿引流段(112)流动增压,所述增压单元内预设有预设压力值,所述增压单元用于检测实时流动压力是否小于预设压力值,所述实时流动压力小于预设压力值时,所述增压单元输出增压信号至处理模块(1),所述处理模块(1)接收到增加信号时控制增压泵启动。
9.根据权利要求1所述的一种地层流体油气实时监测录井系统,其特征在于:所述录井系统还包括移动终端(9),所述气体检测数据超出对应的所述安全数据时,所述比对单元同时输出异常信号至处理模块(1),所述处理模块(1)接收到异常信号时发送异常信号至移动终端(9)。
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1151783A (zh) * | 1994-07-06 | 1997-06-11 | Lwt仪器设备公司 | 在起下钻过程中的录井或测量 |
CN1415966A (zh) * | 2002-12-07 | 2003-05-07 | 胜利石油管理局地质录井公司 | 钻井泥浆在线气测系统 |
CN101906964A (zh) * | 2010-07-30 | 2010-12-08 | 沙勇 | 一种用于在钻井流体中检测轻烃组分含量的录井检测系统 |
CN102926746A (zh) * | 2011-08-11 | 2013-02-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 地层流体油气实时监测录井系统及其方法 |
EP2796663A2 (en) * | 2013-03-25 | 2014-10-29 | HRH Limited | System and method for analysing gas from a borehole |
US20160102510A1 (en) * | 2013-09-25 | 2016-04-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Systems and methods for real time measurement of gas content in drilling fluids |
CN205172484U (zh) * | 2015-12-11 | 2016-04-20 | 上海神开石油化工装备股份有限公司 | 一种加热式脱气器 |
CN110344820A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-10-18 | 辽宁石油化工大学 | 一种用于井下环境模拟与随钻信号传递的仿真设备 |
CN110658105A (zh) * | 2019-11-04 | 2020-01-07 | 延安思凡石油设备有限公司 | 一种钻井液参数测量装置及测量装置的控制方法 |
-
2021
- 2021-01-21 CN CN202110080874.2A patent/CN112903847B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1151783A (zh) * | 1994-07-06 | 1997-06-11 | Lwt仪器设备公司 | 在起下钻过程中的录井或测量 |
CN1415966A (zh) * | 2002-12-07 | 2003-05-07 | 胜利石油管理局地质录井公司 | 钻井泥浆在线气测系统 |
CN101906964A (zh) * | 2010-07-30 | 2010-12-08 | 沙勇 | 一种用于在钻井流体中检测轻烃组分含量的录井检测系统 |
CN102926746A (zh) * | 2011-08-11 | 2013-02-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 地层流体油气实时监测录井系统及其方法 |
EP2796663A2 (en) * | 2013-03-25 | 2014-10-29 | HRH Limited | System and method for analysing gas from a borehole |
US20160102510A1 (en) * | 2013-09-25 | 2016-04-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Systems and methods for real time measurement of gas content in drilling fluids |
CN205172484U (zh) * | 2015-12-11 | 2016-04-20 | 上海神开石油化工装备股份有限公司 | 一种加热式脱气器 |
CN110344820A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-10-18 | 辽宁石油化工大学 | 一种用于井下环境模拟与随钻信号传递的仿真设备 |
CN110658105A (zh) * | 2019-11-04 | 2020-01-07 | 延安思凡石油设备有限公司 | 一种钻井液参数测量装置及测量装置的控制方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
张卫 等: "新型钻井液气测录井系统的设计开发", 《石油机械》 * |
张卫 等: "新型钻井液油气含量检测系统", 《仪表技术与传感器》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112903847B (zh) | 2022-08-26 |
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