CN200965520Y - 钻井液中含油在线荧光光谱仪 - Google Patents

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李�荣
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Abstract

本实用新型涉及一种测定钻井液中油的种类和浓度的光谱仪，尤其涉及一种测定钻井液中油的种类和浓度的在线荧光光谱仪。本实用新型提供一种钻井液中含油在线荧光光谱测定仪，包括：激发光源、荧光光谱仪、光纤探头、包含解析模块的数据处理系统以及外部的保护罩，所述激发光源和荧光光谱仪分别通过出射光纤和入射光纤与所述光纤探头相连，所述解析模块采用化学计量学方法对信号进行解析。本实用新型的优点在于：样品不需要预处理，由此可在线测定，缩短分析周期，提高数据精度；样品可为气体、液体、乳浊液、悬浮液或气溶胶；可直接进行油含量测定；可实现非接触、非破坏性测定。

Description

钻井液中含油在线荧光光谱仪
技术领域
本实用新型涉及一种测定钻井液中油的种类和浓度的光谱仪，尤其涉及一种测定钻井液中油的种类和浓度的在线荧光光谱仪。
背景技术
现有技术中应用于石油钻井过程测定油含量的仪器是定量荧光光谱仪，如CN1211738A《一种石油荧光光谱录井仪》，该仪器进行样品分析时，需要先用有机溶剂萃取随钻井液返出岩屑中所含油，再用荧光光谱分析仪器对萃取液进行定量分析，从而测定岩屑或钻井液中含油量。而CN1412544A《便携式实时全光纤荧光光度计》采用荧光光谱法测定水中矿物油浓度，不能进行矿物油种类鉴别，应用于海洋环境水质检测。
上述方法的共同缺点在于：
1.上述方法都需要工作人员选取不同采样点样品处理后进行测定。工作人员的经验与工作态度直接影响了所取样品的质量，从而影响油气层的判断结果。因此这种方法人为因素太强，不利于客观及准确地判断油气层。
2.上述方法都需要对样品进行预处理，将可测组分分离出来，再传输到分析仪进行检测，这样导致分析周期长、测量效率低以及测量精度差。
3.随着钻井技术、工艺的改进，钻进速度越来越快，返出的岩屑粒度越来越小，大部分直径1mm以下，由此导致岩屑样品捞取困难，尤其是储层岩屑，几乎无法挑出。因此，上述录井方法均存在无法得到分析样品的困难。
4.上述方法采集的光信号为透射光信号，因此其无法直接测量形态为不透明乳浊液的钻井液。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种钻井液中含油在线荧光光谱测定仪，其特征在于包括：激发光源、荧光光谱仪、连接在所述激发光源和所述荧光光谱仪间的光纤探头、与所述光谱仪连接的包含解析模块的数据处理系统以及罩在所述激发光源、所述光纤探头、所述光谱仪以及所述数据处理系统外部的保护罩，所述激发光源和荧光光谱仪分别通过出射光纤和入射光纤与所述光纤探头相连，所述解析模块采用化学计量学方法对信号进行解析。
上述的荧光光谱测定仪还包括位于所述入射和出射光纤以及所述光纤探头的光纤耦合接头，其将所述出射和入射光纤耦合在一起。
上述的荧光光谱测定仪还包括光纤探头保护罩，所述保护罩罩在所述探头上。
在上述的荧光光谱测定仪中，所述保护罩采用不锈钢材质。
本实用新型可以直接置于钻井液返出通道或其附近，通过接收来自钻井液的反射光信号并对其采用化学计量学方法进行解析而得到钻井液中的油种类和含量，其优点在于：
(1)样品不需要预处理，由此可在线测定，缩短分析周期，提高数据精度。
(2)样品可为气体、液体、乳浊液、悬浮液或气溶胶。
(3)可直接进行油含量测定。
(4)可实现非接触、非破坏性测定。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
请参见图1，图1是本实用新型的结构示意图。
如图所示，本实用新型包括：激发光源11、荧光光谱仪12、连接在激发光源11和荧光光谱仪13间的光纤探头16、与光谱仪12连接的包含解析模块的数据处理系统13以及罩在上述装置外的保护罩18。数据处理系统13包含解析模块，模块采用化学计量学方法对信号进行解析。保护罩18采用不锈钢材质，用于防爆、抗震以及将仪器内部的温度控制在10℃～30℃之间。激发光源11和荧光光谱仪13分别通过出射光纤14和入射光纤15与光纤探头16相连，为了避免光信号的损失，光纤耦合接头15将出射光纤14和入射光纤15耦合到一起，随后连接到光纤探头16上。为了减少荧光损失以及隔绝外部光进入，在光纤探头上还罩有光纤探头保护罩17。
应理解，上述光纤耦合接头15及光纤探头保护罩17不是必需的，本领域普通技术人员可根据自己的需要作相应改变。
下面介绍如何使用本实用新型得到钻井液中各类油的种类及其浓度。将光纤探头16接近标样(标样为已知种类和浓度的各类油)，激发光源21(光源波长为220nm-380nm)直接照射钻井液，发出的激光经过出射光纤14进入光纤探头24，从而照射到标样26表面，标样受激发后产生的荧光反射回光纤探头24经过出射光纤15进入荧光光谱仪12，荧光光谱仪12记录来自标样的反射光信号，并将其传送至数据处理系统25，数据处理系统25中的解析模块采用化学计量学方法对信号进行解析，得到油标样荧光光谱及标样中各类油的浓度-光强校正曲线；将光纤探头16接近钻井液，同样依照以上步骤得出钻井液的荧光光谱以及钻井液的波长为250nm-400nm的荧光强度；在数据处理系统中，将钻井液的荧光光谱比对油标样荧光光谱，确定钻井液中的各类油的种类，并根据钻井液的荧光强度得到钻井液中各类油的荧光强度，将其比对标样中各类油的浓度-光强校正曲线，由此确定钻井液中各类油的浓度。
上述实施例仅为了方便说明而举例而已，并不是对本实用新型的范围的限制。对于本技术领域的一般人员来说，可以在不脱离本实用新型的精神的情况下，做出种种变化。因此，本实用新型所主张的范围应以权利要求书中的权利要求所述的为准.

Claims (4)

1、一种钻井液中含油在线荧光光谱测定仪，其特征在于，包括：激发光源、荧光光谱仪、连接在所述激发光源和所述荧光光谱仪间的光纤探头、与所述光谱仪连接的包含解析模块的数据处理系统以及罩在所述激发光源、所述光纤探头、所述光谱仪以及所述数据处理系统外部的保护罩，所述激发光源和荧光光谱仪分别通过出射光纤和入射光纤与所述光纤探头相连，所述光纤探头检测标样，所述处理系统中的解析模块对所述荧光光谱仪的信号进行分析得到标样荧光光谱及标样中各类油的浓度-光强校正曲线；所述光纤探头检测钻井液，所述处理系统中的解析模块对所述光光谱仪的信号进行分析得到钻井液的荧光光谱和钻井液的荧光强度，所述数据处理系统把该钻井液的荧光光谱与标样荧光光谱比对，确定钻井液中的各类油的种类，并根据钻井液的荧光强度得到钻井液的各类油的荧光强度，将该各类油的荧光强度与标样的各类油的浓度-光强校正曲线比较，确定钻井液中各类油的浓度。
2.如权利要求1所述的荧光光谱测定仪，其特征在于还包括位于所述入射和出射光纤以及所述光纤探头的光纤耦合接头，其将所述出射和入射光纤耦合在一起。
3.如权利要求1所述的荧光光谱测定仪，其特征在于还包括光纤探头保护罩，所述保护罩罩在所述探头上。
4.如权利要求1所述的荧光光谱测定仪，其特征在于所述保护罩采用不锈钢材质。
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