CN201723220U - 在线核磁共振钻井液含油分析检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种在线核磁共振钻井液含油分析检测装置，包括在线式钻井液取样装置和低场强核磁共振设备；在线式钻井液取样装置包括设置在钻井液管路上的动力泵抽取装置及连接它的取样管路；而低场强核磁共振设备则包括探头装置和谱仪控制装置，探头装置包括围绕在取样管路上的探测线圈及设置在探测线圈外围的磁体；而谱仪控制装置包括控制计算机、与前述探测线圈相连的信号收发转换开关及连接控制计算机与信号收发转换开关的射频信号放大装置和微弱信号放大装置，控制计算机内安装有钻井液含油分析检测软件。本实用新型能按实验要求方便快速地得到钻井液中的油水信号，以便实时分析钻井液中的油水含量，了解地层信息，为钻井工作提供快速有效的指导。

Description

在线核磁共振钻井液含油分析检测装置

技术领域

本实用新型属于核磁共振弛豫钻井液油水分析领域，具体涉及一种在线核磁共振钻井液含油分析检测装置。

背景技术

录井技术是发现、评估油藏最及时、最直接的手段，被人们称为深入地下的“眼睛”。钻井液作为钻井的“血液”，可协助人们在录井现场录取到地层信息的第一手资料。钻开油气层后，钻井液与油气层接触，此时钻井液中会有大量油花、气泡出现，通过样本采集，后期实验室检测，这些钻井液中往往含有原油、柴油和各种油类。那么，是否可在录井现场，对钻井液进行实时的油水含量检测？这样不但可提高效率，更能及时发现问题，对地下含油情况进行快速有效的评估，从而指导钻井作业，创造更大的经济和社会效益。而传统实验方法需要取得地层下岩心，带回实验室抽真空、渗水、测试，实时性差。

基于以上分析，我们利用成熟的低场NMR技术，配套油田现场实时监测仪器架构和快速检测油水含量软件，面向钻井工作者推出了这款产品，实现钻井工作的实时检测、实时监控，发现问题实时处理，快速便捷，易于操作。在油气钻探作业中，使用在线核磁共振检测分析系统，能直接实时反映井下地质构造、含油含水情况和钻井工程等方面数据，因此具有获取信息及时、多样、分析解释快捷的特点，是其它勘探技术所无法取代的。它涉及传感技术、信息处理与传输技术等多种专业技术，是当代高科技的产物，特别是在“数字石油”或“数字油田”的建设中，其将有更大的发展远景和服务空间。

发明内容

本实用新型目的是：提供一种在线核磁共振钻井液含油分析检测装置，该装置能准确、实时的在线检测钻井液的油水情况，测试过程方便快速。

本实用新型的技术方案是：一种在线核磁共振钻井液含油分析检测装置，包括在线式钻井液取样装置和低场强核磁共振设备；所述在线式钻井液取样装置包括设置在钻井液管路上的动力泵抽取装置及连接所述动力泵抽取装置的取样管路；而所述低场强核磁共振设备则包括探头装置和谱仪控制装置，所述探头装置包括围绕在前述取样管路上的探测线圈及设置在所述探测线圈外围的磁体；而所述谱仪控制装置包括控制计算机、与前述探测线圈相连的信号收发转换开关及连接控制计算机与信号收发转换开关的射频信号放大装置和微弱信号放大装置，所述控制计算机内安装有钻井液含油分析检测软件。

本实用新型中所述动力泵抽取装置包括设置在钻井液管路上的联动阀门和动力泵，所述取样管路的两端分别通过联动阀门和动力泵与钻井液管路相接通。

更进一步的，所述联动阀门由动力泵控制启闭，而动力泵则与控制计算机相连，由控制计算机控制其与联动阀门实施联动。

本实用新型中所述钻井液含油分析检测软件为常规的T2谱图分析测试软件，其包括数据采集软件与反演分析软件。

本实用新型能按实验要求方便快速地得到钻井液中的油水信号，以便实时分析钻井液中的油水含量，通过表征及时了解与所分析的钻井液相关的地层信息，为钻井工作快速提供作业指导。

本实用新型的工作流程主要分下述五个步骤：1、动力泵取样；2、送入取样管路；3、数据采集；4、数据保存或实时分析；5、动力泵出样；具体工作过程是：首先由控制计算机对动力泵输出一脉冲信号使动力泵持续运转，从而带动联动阀门开启，将录井现场实时从地层压出并沿钻井液管路流动的钻井液压入取样管路，待钻井液充满取样管路后，驱动动力泵的脉冲电流结束，联动阀门关闭。此时取样管路内的钻井液样品保持静止状态，并由磁体对其进行极化，随后控制计算机通过射频信号放大装置、信号收发转换开关和探测线圈发出射频脉冲对钻井液样品进行激励。在射频脉冲信号的激励下，钻井液样品产生核磁共振信号，该核磁共振信号由探测线圈接收，并通过信号收发转换开关、微弱信号放大装置传回给控制计算机，再由控制计算机借助内部的钻井液含油分析检测软件完成对于钻井液样品的数据采集。采集所得数据可直接保存到控制计算机内，以便于后续分析处理，也可以实时获得分析。采集完成后，整个装置进入待机状态，准备下一次采样。并且本实用新型中通过所述钻井液含油分析检测软件中的参数设置，能够设定相邻两次采样的间隔时间，以便及时合理的得到地层信息，指导钻井作业。待间隔时间一到，控制计算机立即输出脉冲信号驱使动力泵运转及联动阀门开启，将钻井液管路中流动的新鲜钻井液压入取样管路，而原先取样管路内的钻井液则被迫出流回钻井液管路内。随后在钻井液含油分析检测软件的控制下整套装置重复先前的步骤对新的钻井液样品进行数据采集。

本实用新型的优点是：

1.本实用新型能保证实时、快速、准确的对钻井液样品进行油水信号测试，以便及时分析钻井液样品的中的油水含量，了解地层信息，对录井工作进行实时有效地指导。不仅避免了传统测试过程中的繁琐实验，节约了大量时间与成本，测试精度也有保障。

2.本实用新型可以按实验要求，方便、精确地控制样品测试的间隔时间，以满足不同钻井作业情况下的特殊实验的需求，以保证在相邻的两次测试过程中未遗漏有用信息。

3.本实用新型能适应相对恶劣的实验环境，在野外钻井环境中也能保证测试的准确性与重复性，极大地拓宽了该设备的使用条件。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的结构原理图；

图2为本实用新型中在线式钻井液取样装置与探头装置的结构关系示意图；

图3为本实用新型中在线式钻井液取样装置与探头装置的工作状态结构示意图；

图4为本实用新型的工作流程示意图。

其中：1、在线式钻井液取样装置；2、低场强核磁共振设备；3、取样管路；4、探测线圈；5、信号收发转换开关；6、控制计算机；7、射频信号放大装置；8、微弱信号放大装置；9、钻井液管路；10、联动阀门；11、动力泵；12、磁体。

具体实施方式

实施例：结合图1、图2和图3所示，本实施例提供的这种在线核磁共振钻井液含油分析检测装置，包括在线式钻井液取样装置1和低场强核磁共振设备2；所述在线式钻井液取样装置1由动力泵抽取装置及取样管路3组成，所述动力泵抽取装置包括设置在钻井液管路9上的联动阀门10和动力泵11，所述取样管路3的两端分别通过联动阀门10和动力泵11与钻井液管路9相接通。所述联动阀门10由动力泵11控制启闭，而动力泵11则与控制计算机6相连，由控制计算机6控制其与联动阀门10实施联动。所述低场强核磁共振设备2则包括探头装置和谱仪控制装置，其中所述探头装置包括围绕在前述取样管路3上的探测线圈4及设置在所述探测线圈4外围的磁体12，具体见图2和图3；而所述谱仪控制装置包括控制计算机6、与前述探测线圈4相连的信号收发转换开关5及连接控制计算机6与信号收发转换开关5的射频信号放大装置7和微弱信号放大装置8。所述控制计算机6内安装有钻井液含油分析检测软件，所述钻井液含油分析检测软件为T2谱图分析测试软件，其包括数据采集软件与反演分析软件。

结合图4所示，本实用新型的工作流程主要分下述五个步骤：1、动力泵取样；2、送入取样管路；3、数据采集；4、数据保存或实时分析；5、动力泵出样，下面结合图1、图2和图3所示对本实用新型的工作流程进行详细说明如下：首先由控制计算机6对动力泵11输出一脉冲信号使动力泵11持续运转，从而带动联动阀门10开启，将录井现场实时从地层压出并沿钻井液管路9流动的钻井液压入取样管路3，待钻井液充满取样管路3后，驱动动力泵11的脉冲电流结束，联动阀门10关闭。此时取样管路3内的钻井液样品保持静止状态，并由磁体12对其进行极化，随后控制计算机6通过射频信号放大装置7、信号收发转换开关5和探测线圈4发出射频脉冲对钻井液样品进行激励。在射频脉冲信号的激励下，钻井液样品产生核磁共振信号，该信号由探测线圈4接收，并通过信号收发转换开关5、微弱信号放大装置8传回给控制计算机6，再由控制计算机6借助内部的钻井液含油分析检测软件完成对于钻井液样品的数据采集。采集所得数据可直接保存到控制计算机6内，以便于后续分析处理，也可以实时获得分析。采集完成后，整个装置进入待机状态，准备下一次采样。并且本实用新型中通过所述钻井液含油分析检测软件中的参数设置，能够设定相邻两次采样的间隔时间，以便及时合理的得到地层信息，指导钻井作业。待间隔时间一到，控制计算机6立即输出脉冲信号驱使动力泵11运转及联动阀门10开启，将钻井液管路9中流动的新鲜钻井液压入取样管路3，而原先取样管路3内的钻井液则被迫出流回钻井液管路9内。随后在钻井液含油分析检测软件的控制下整套装置重复先前的步骤对新的钻井液样品进行数据采集。

由上述实施例可知本实用新型的优点如下：

1.能保证实时、快速、准确的对钻井液样品进行油水信号测试，以便及时分析钻井液样品的中的油水含量，了解地层信息，对录井工作进行实时有效地指导。不仅避免了传统测试过程中的繁琐实验，节约了大量时间与成本，测试精度也有保障。

2.可以按实验要求，方便、精确地控制样品测试的间隔时间，以满足不同钻井作业情况下的特殊实验的需求，以保证在相邻的两次测试过程中未遗漏有用信息。

3.能适应相对恶劣的实验环境，在野外钻井环境中也能保证测试的准确性与重复性，极大地拓宽了该设备的使用条件。

以上所述，仅为本实用新型的优选实施例，并不能以此限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型权利要求及说明书内容所作的简单的变换，皆应仍属于本实用新型覆盖的保护范围。

Claims (3)

1.一种在线核磁共振钻井液含油分析检测装置，其特征在于包括在线式钻井液取样装置(1)和低场强核磁共振设备(2)；所述在线式钻井液取样装置(1)包括设置在钻井液管路(9)上的动力泵抽取装置及连接所述动力泵抽取装置的取样管路(3)；而所述低场强核磁共振设备(2)则包括探头装置和谱仪控制装置，所述探头装置包括围绕在前述取样管路(3)上的探测线圈(4)及设置在所述探测线圈(4)外围的磁体(12)；而所述谱仪控制装置包括控制计算机(6)、与前述探测线圈(4)相连的信号收发转换开关(5)及连接控制计算机(6)与信号收发转换开关(5)的射频信号放大装置(7)和微弱信号放大装置(8)。

2.根据权利要求1所述的在线核磁共振钻井液含油分析检测装置，其特征在于：动力泵抽取装置包括设置在钻井液管路(9)上的联动阀门(10)和动力泵(11)，所述取样管路(3)的两端分别通过联动阀门(10)和动力泵(11)与钻井液管路(9)相接通。

3.根据权利要求2所述的在线核磁共振钻井液含油分析检测装置，其特征在于：所述联动阀门(10)由动力泵(11)控制启闭，而动力泵(11)则与控制计算机(6)相连，由控制计算机(6)控制其与联动阀门(10)实施联动。 

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