CN2133842Y

CN2133842Y - 一种直接测量钻井液中烃类含量的气测仪

Info

Publication number: CN2133842Y
Application number: CN 92230231
Authority: CN
Inventors: 徐有信
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-08-14
Filing date: 1992-08-14
Publication date: 1993-05-19
Anticipated expiration: 2002-08-14

Abstract

本实用新型提供一种直接测量钻井液中烃类含量的气测仪，它由自动蒸馏脱气器、小型钻井液引流器和主机组成，能直接测得钻井液中的天然气组分C₁ ～C₅、CO₂、H₂等含量而无需作脱气效率校正。有全烃道。主机采用气路插式盒结构和简化的电路气路，在机箱不大和造价不高的条件下能装双套分析器，以便于异常井段加密分析或在油基钻井液钻进中井的出入同时分析以识别假异常，或倒换开机或1套备用。最短分析周期(组合)2′30″。操作简化，面板上无调整件，不变挡，全部按键程控。

Description

本实用新型属于石油或地质钻探过程中测量烃类气体含量的气测仪

目前，石油勘探钻井过程中用于测量烃类气体的气测仪有SQC701型、CHR和GD12型几种，这几种气测仪都配有常规脱气器不能直接测量钻井液中的烃类含量，须经蒸馏脱气器校正，上述仪器对烃类的分析只能到C₁～C₄且分析周期太长需4～7分钟时间。不能完全满足对钻井液中烃类分析的需要。另外，上述仪器脱气的钻井液都取自钻井液槽的近似一个“点”的很小范围，而钻井液中气体分布很不均匀，小范围取样代表性差；作刻度时人工注射进样，误差难以减小。

本实用新型针对现有技术的不足之处，提供一种配有自动蒸馏脱气器的新型气测仪，能够直接测量钻井液中的烃类含量而无需蒸馏脱气器校正，并能在短的周期内分析C₁～C₅，在结构设计中不加大体积而增加了分析道数。能够进行加密观测及入口出口同时设道分析；在电、气路连接上采用插式盒结构，全部操作都是按键程控；设计的刻度自动检查机构可使取样达到统一的精确度。

本实用新型可以通过以下措施达到：一种直接测量钻井液中烃类含量的气测仪由主机和使用钻井液引流器的自动蒸馏脱气器及吸头自动升降、冲洗机构组成。主机由烃组分插式盒、非烃组分插式盒和全烃组分插式盒和装有脱气器控制件的抽屉组合成一个箱体。每个插式盒内有2至3个分析道的电路气路件，包括色谱柱、柱箱、鉴定器、刻度自动检查机构、管道及各种阀。盒与机箱之间除电路用印制电路板插头插座外，气路连接全部改用插拔式结构，全部操作采用按键程控。在结构设计中采用一个机箱的装两套分析器，每套分析器包含一个脱气器，在安装时将一个脱气器装在井的钻井液入口，可以进行出入口分析结果对比，也可以实现倒换间歇分析。

本实用新型还可以通过以下措施达到：设计的刻度自动检查机构由标准气样管、气动针头总成、气样管盒、盒仓、挡板步进器组成。由试剂厂大批量制造并保证高精度的标准气样封装在一次性使用的、与分析道定量管体积相同的塑料圆柱管内（标准气样管），管的上下端口用薄皮封口。标准气样管盒为一扁平矩形，在一个标准气样管盒内装有8支标准气样管，盒的上下侧各有8个针头定位孔。档板步进器由档板柱、定位板、弹簧、电磁铁、连动杆组成。8块档板分成左右相间的两组，每组4块，由1根联动杆穿过档板柱上的方孔连在一起，当电磁铁铁芯吸动时该组4块档板能同时向下移动，其中挨着标准气样管的一块档板硖下移动使管盒受推板推动簧的弹力而移动一步。标准气样管盒从刻度自动检查机构的开口端送入盒仓，盒的斜面端顺着步进器的档板上的斜面逐个将档板压下，当盒与推板接触后，继续推入就使推板簧受力压缩，盒推到底后，8块档板全部弹起，此后若电磁铁不吸动则盒不能向外移动。电磁铁的动作受计算机的控制。气动针头总成装在盒仓的上下方，在气动针头总成包括进针气嘴、退针气嘴、隔板、载气管、管子座、大小O形圈、针头及气室体。受计算机控制的电磁阀使进针气嘴或退针气嘴通气，则隔板在气室内作上下移动，带动针头进退。进针时刺穿标准气样管，载气经针头将气样管内的标准气样载入色谱柱和鉴定器。

本实用新型还可以通过以下措施达到：设计的自动蒸馏脱气器由取样罐总成和脱气器控制件总成组成并带有钻井液引流器。取样罐总成包括上口阀、罐体、加热管、搅棒轴支架、旋转磁场线圈、搅棒、下口阀、回流管组成。引流管、样品气管与上口阀管道连接，罐体分别与上口阀及下口阀管道连接，加热管装在罐体内，旋转线圈座与搅棒轴支架为一空心圆柱体，搅棒轴支架上装有搅棒。脱气器控制件包括上下样气管、脱气体积计量管、盐水管、放水阀、和盐水升降控制阀。脱气体积用微型液位计自动计量。加热搅拌的起止和脱出的样品气送入分析道的定量管都靠计算机控制。

本实用新型还可以通过以下措施达到：钻井液引流器由小型螺杆泵、管道、吸头、组成。吸头为横宽可以组合的扁平漏斗结构，使钻井液样能取自宽度接近钻井液槽面宽的一个带上，吸头体上有前网和后网，加宽件接近吸头体两边能组成不同的横宽。引流泵经管道与吸头相接，吸头安放在钻井液出口槽内，管道一面与吸头相接另一面与取样罐管道连接。管道的内表面涂有聚四乙烯薄层，管外加化纤棉保护套。

本实用新型还可以通过以下措施达到：引流器吸头自动升降、清洗机构由吸头、柱塞、水管阀、自来水管、动力气管、三通换向阀、引流泵组成。引流泵经三通换向阀经管道与吸头及回流管连接，动力气管与柱塞接在钻井液槽上并与吸头相接，水管阀装在自来水管线上与回流管连接。钻井液循环停止时，柱塞自动充器，使吸头抬离开液面，同时水管阀自动开通，仍用引流泵引水经三通阀控制液路局部换向，将取样罐总成、全部管道、吸头冲洗，然后定时自动关断。

附图说明：

附图一表示一种直接测量钻井液中烃类含量的气测仪的组合示意图，从图中可以看出，气测仪分别由主机（3）、自动蒸馏脱气器（9）组成。自动蒸馏脱气器（9）的取样罐总成（11）经上下口阀（19、25）连接在引流管道中，主机通过上下样气管（12、15）与取样罐总成（11）从气路上连接。

附图二表示自动蒸馏脱气器的结构示意图，从中可以看出自动蒸馏脱气器由取样罐总成（11）和脱气控制件（10）组成。取样罐总成（11）包括上口阀（19）、罐体（20）、加热管（24）、搅棒轴支架（21）、旋转磁场线圈（22）、搅棒（23）、下口阀（25）、回流管。加热管（24）是内装的，搅棒（23）位于旋转磁场线圈（22）环绕的范围内。图中的箭头示钻井液流动方向。罐体分别与上口阀及下口阀管道连接，加热管装在罐体内，旋转线圈座与搅棒轴支架为一空心圆柱体，搅棒轴支架上装有搅棒。

附图三表示钻井液引流器的组合示意图，从中可以看出钻井液引流器由小型螺杆泵（6）、管道（5）、吸头（26）、柱塞（27）、换向阀（31）、回流管（7）、自来水管（28）、水管阀（29）组成。取样罐总成（11）接在引流管（5）和回流管（7）之间，引流泵装在回流管中。柱塞件装在吸头附近的钻井液槽板上，安装时须使吸头在钻井液循环中能浸入液中，循环停止时柱塞件自动充气使吸头抬离液面。回流管头安装在钻井液槽的液面上，不与液面接触。图中的箭头示正常录井时钻井液引流的方向，虚线示自来水冲洗的方向。

附图四表示插式盒的俯视结构图。附图五表示刻度自动检查机构的结构示意图从中可以看出刻度自动检查机构标准气样管（56）、气动针头总成（49）、气样管盒（55）、挡板步进器（43）、电磁阀（48）、推板簧（57）、推板（58）、档板柱（46）、联动杆（47）组成。标准气样管为空心圆柱体，上下端口用薄皮封口，在一个标准气样管盒内装有8支标准气样管，标准气样管盒为一方体，两侧各有8个针头定位孔，标准气样管盒从刻度自动检查机构的开口端送入盒仓，盒的斜面端顺着步进器的档板上的斜面逐个将档板压下，当盒与推板接触后，继续推入就使推板簧受力压缩，盒推到底后，8块档板全部弹起，此后若电磁铁不吸动则盒不能向外移动；气动针头总成装在盒仓的上下方，在气动针头总成上有一气室，其上装有进退针气嘴，针头经隔板与载气管连接；档板步进器由档板柱、定位板、弹簧、电磁铁、连动杆组成，档板柱安装在定位板上，定位板与仓盒连接，档板柱上套有弹簧，档板柱上开有尺寸大于联动杆宽度的方孔，联动杆安装在档板柱方孔内，电磁铁安装在档板柱上。

附图六表示吸头的结构示意图，从中可以看出全部结构。具体实施。当需要测量钻井液中的烃类含量时，开动计算机。引流泵开动，钻井液沿吸头、引流管抽进取样罐，反吹时间开始时上下口阀截流，实现取钻井液。同时蒸馏脱气器的罐内开始加热搅拌，实现自动蒸馏脱气。反吹时间末，脱出的样品经下样气管全部进入预先抽真空的脱气体积计量管，由微型液位计自动测得脱气体积数送往接口，然后主机中预先抽真空的定量管受电磁阀控制自动定时开通，经过体积计量后的样品气进入分析道的定量管。脱气体积计量完毕什阀控制盐水从体积计量管降回盐水管。分析时间开始，载气烃定量管将其中的样品气送入插式盒中的色谱柱和鉴定器实现分析。分析结果数据经电路送往接口，由计算机处理成地质图。

Claims

1、一种石油勘探中用于直接测量钻井液中烃类含量的气测仪，其特征是这种仪器由主机(3)和使用引流器的自动蒸馏脱气器(9)及引流器吸头自动升降、清洗机构组成。主机由机箱(1)、烃组分插式盒(2)、非烃加全烃组分插式盒(8)，和装有脱气器控制件(10)的抽屉(4)组合成一个箱体，烃组分插式盒(2)和非烃加全烃组分插式盒(8)，内装有刻度自动检查机构，自动蒸馏脱气器(9)包括取样罐总成(11)和脱气器控制件(10)，引流器包括吸头总成(26)、引流管(5)、引流泵(6)、回流管(7)，主机通过上口电磁阀(19)与自动蒸馏脱气器(9)管道连接，自动蒸馏脱气器(9)通过下口电磁阀(25)与钻井液引流器的引流泵(6)、引流管、回流管管道连接。

2、根据权利要求1所说的一种直接测量钻井液中烃类含量的气测仪，其特征在于插式盒内的刻度自动检查机构由标准气样管盒（55）、气动针头总成（49）、盒仓（41）、挡板步进器（42）组成，标准气样管盒（55）为矩形扁盒，内装有8支气样管，管为塑料空心圆柱体，内装有高精度标准气样，管的上下端为薄皮封口，标准气样管盒（55）的上下方各有8个针头定位孔，标准气样管盒（55）从刻度自动检查机构的开口端送入盒仓（41），盒的斜面端顺着步进器（42）中档板（43）上的斜面将档板逐个压下而深入盒仓，当盒与盒仓内的推板（58）接触后，继续推入就使推板簧（57）受力压缩，盒（55）推到盒仓底后，8块档板全部弹起，此后若电磁铁（48）吸动则档板（43）向下而使盒受推板簧（57）顶推而移动一步，气动针头总成（49）装在盒仓（41）的上下方，在气动针头总成（49）上有一气室（39），其上装有进退针气嘴（37），针头（40）经档板（43）与载气管（37）连接；档板步进器（42）由档板柱（46）、定位板（45）、电磁铁（48）、联动杆（47）组成，档板柱安装在定位板上，定位板与仓盒连接，档板柱上套有弹簧。档板柱上开有尺寸大于联动杆宽度的方孔，联动杆安装在档板柱方孔内，电磁铁安装在档板柱上。

3、根据权利要求1所说的一种直接测量钻井液中烃类含量的气测仪器，其特征在于自动蒸馏脱气器由取样罐总成和脱气器控制件总成组成并带有钻井液引流器，取样罐总成包括上口阀、罐体、加热管、搅棒轴支架、旋转磁场线圈、搅棒、下口阀、回流管组成，引流管、样品气管与上口阀管道连接，罐体分别与上口阀及下口阀管道连接，加热管装在罐体内，旋转线圈座与搅棒轴支架为一空心圆柱体，搅棒轴支架上装有搅棒，脱气器控制件包括上下样气管、脱气体积计量管、盐水管、放水阀、和盐水升降控制阀，脱气体积用微型液位计自动计量，加热搅拌的起止和脱出的样品气送入分析道的定量管都靠计算机控制。

4、根据权利要求1所说的一种直接测量钻井液中烃类含量的气测仪器，其特征在于钻井液引流器由小型螺杆泵（6）、管道、吸头（32）、组成，吸头为横宽可以组合的扁平漏斗结构，使钻井液样能取自宽度接近钻井液槽面宽的一个带上，吸头体（32）上有前网（35）和后网（34），加宽件接近吸头体两边能组成不同的横宽。引流泵经管道与吸头相接，吸头安放在钻井液出口槽内，管道一面与吸头相接另一面与取样罐管道连接，管道的内表面涂有聚四乙烯薄层，管外加化纤棉保护套。

5、根据权利要求1所说的一种直接测量钻井液中烃类含量的气测仪器，其特征在于引流器吸头自动升降、清洗机构由吸头（32）、柱塞（27）、水管阀（29）、自来水管（28）、动力气管（30）、三通换向阀（31）、引流泵（6）组成，引流泵经三通换向阀（31）经管道与吸头及回流管连接，动力气管（30）与柱塞（27）接在钻井液槽上并与吸头相接，水管阀（29）装在自来水管（28）线上与回流管连接，钻井液循环停止时，柱塞（27）自动充器，使吸头（26）抬离开液面，同时水管阀（29）自动开通，仍用引流泵（6）引水经三通阀控制液路局部换向，将取样罐总成、全部管道、吸头冲洗，然后定时自动关断。

6、根据权利要求1所说的一种直接测量钻井液中烃类含量的气测仪器，其特征在于烃组分插式盒与机箱之间气路件连接均采用插拔式结构且在机箱内装有两套烃组分插式盒、非烃组分插式盒。