一种录井样气气路通断报警装置的制作方法

文档序号:14667899发布日期:2018-06-12 19:27阅读:286来源:国知局

本实用新型涉及油气勘探技术领域,具体地说是一种录井样气气路通断报警装置。



背景技术:

在油气勘探过程中,利用综合录井技术可以随钻、实时、准确地测量地下油气藏的位置,评价油气藏的特性。综合录井仪是综合录井技术的载体,是集电子、传感、色谱分析、信号采集、计算机数字信号采集与处理、地质、钻井工程、专家系统评价软件等技术于一体,它一方面可以实时采集随钻参数、钻井液参数、工程参数和地层压力等数据,确保录井工作及时、准确,另一方面可以连续测量样气并自动记录,保证及时、准确的判断油气显示。

然而,现场录井过程中,受人为及其他因素的影响,样气压力变化没有得到及时的监控,导致气测参数测量不准确,甚至漏掉油气显示,不仅严重影响了录井工作的质量,而且不能发挥录井仪应有的作用。笔者分析了综合录井仪样气气路的工作特性,提出了利用气体压力传感器自动监控样气压力变化,希望能够提高气测录井的服务质量。

所有的这些问题都需要通过创新和改进得以解决,从而气体检测的科学、规范和标准。

录井过程中,钻井液中伴随的气体由脱气器提取并形成样气,然后经过气路系统到达色谱。通常,样气的正常压力在0.04 MPa,但现场录井中常发生变化,影响气测录井的准确性。导致样气压力变化的主要原因有:

(1)冬天天气较为寒冷,干燥管和防堵器的顶部容易结冰,当冰化为水时,样气压力通常在0.03~0.04 MPa变化;(2)气路堵塞,钻井液被抽吸到气路中,样气压力会迅速降至0.0 MPa;(3)测量后效或钻遇油气层时,如果油气显示全烃值在40%~100%,样气压力常降至0.03~0.04 MPa。当出现第1种情况时,气测分析值会明显偏低,但基本不会漏掉油气显示,排空防堵器(干燥管)中的水或者更换新的干燥管,样气压力即可恢复正常;出现第2种情况时,气测分析值会急剧降低,极易漏掉油气显示,需要立即关闭样气泵,防止将钻井液抽至色谱中,然后清洗防堵器;第3种情况对油气显示不会产生太大的影响,一般是因钻井液性能发生变化或油气显示比较活跃,在气测值降到基值以后,样气压力可恢复正常状态。

通常情况下,样气压力表采用人工监控,人工监控受人为因素的影响较大,稍不注意就会出现抽吸钻井液等情况,严重时钻井液进入仪器设备,导致设备出现损坏。此外,根据实践经验,采用人工监控,大多数情况下,只有在色谱分析值明显降低(或者RTM报警)后监控人员才会发现,但如果气测值很低,会很难发现。若气路长时间堵塞,压力降低,必然影响气测录井的实时数据,进而不能正确判断油气显示。

在人工监控样气表压力的缺点可归纳为以下几个方面。

(1)监控时间迟滞,容易导致气路进一步堵塞;

(2)人工监控造成工作量的人为增加,不利于保障工作质量;

(3)人工监控占据一定的工作时间,影响了其它作业;

(4)由于人工监控的迟滞性,造成设备运行成本的增加;

(5)人工监控不及时,如造成工作质量事故,影响了操作人员的工作积极性。



技术实现要素:

本实用新型的技术任务是解决现有技术的不足,提供一种录井样气气路通断报警装置。

本实用新型的技术方案是按以下方式实现的,该录井样气气路通断报警装置,其结构包括样气管路、空气管路以及氢气管路;

脱气器连接样样气管路,样气管路依次串联氯化钙干燥器、样气滤子过滤器、样气泵、样气流量计、气阻器以及样气源管路末端的样气出口;

空压机连接空气管路,空气管路上依次串联空气硅胶干燥器、空气滤子过滤器、空气压力控制阀、切换阀、FID火焰离子检测器,以及空气管路末端的燃烧气出口;

氢气发生器连接氢气管路,氢气管路上依次串联氢气硅胶干燥器、氢气滤子干燥器、氢气压力控制阀,氢气管路的末端与FID火焰离子检测器连接;

样气源管路上于样气流量计和气阻器之间的样气源管路并联分支样气管路,分支样气管路与切换阀连通;

切换阀采用四通切换阀。

于氯化钙干燥器、样气滤子过滤器之间的样气源管道上并联有样气压力传感器。

于空气管路的压力控制阀上连接有空气压力表。

于氢气管路的氢气压力控制阀上连接有氢气压力表。

空气管路的切换阀和FID火焰离子检测器之间的空气管路上并联有混合气压力表。

分支样气管路连通到四通切换阀的第一进气通路;

空气压力控制阀连通到四通切换阀的第二进气通路;

四通切换阀的第三进气通路备用;

四通切换阀的汇流气通路连通FID火焰离子检测器。

本实用新型与现有技术相比所产生的有益效果是:

该录井样气气路通断报警装置可广泛应用于石油天然气勘探综合录井的气体检测工作中,是进行气体采集分析的重要装置。同时,该种晾晒装置也可应用在其它相关领域。

在油气勘探综合录井设备施工中充分消除各项不理因素,节省了人力、提高了工作质量、保障了人员的劳动积极性,提升了工作效益,使录井设备运行达到了科学和规范化。

与人工监控气路的堵塞通畅相比,该录井样气气路通断报警装置创新实现了以下性能和优点:

(1)避免了监控时间迟滞,杜绝了气路的进一步堵塞;

(2)减少了日常工作量,有利于保障工作质量;

(3)减少了监控工作时间,支持了其它作业;

(4)自动监控可及时发现设备运行问题,从而降低了设备运行成本;

(5)监控及时,避免质量事故发生,有利于操作人员工作积极性发挥。

该录井样气气路通断报警装置设计合理、结构简单、安全可靠、使用方便、易于维护,具有很好的推广使用价值。

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图。

附图中的标记分别表示:

1、样气管路,2、空气管路,3、氢气管路,

4、脱气器,5、氯化钙干燥器,6、样气滤子过滤器,7、样气泵,8、样气流量计,9、气阻器,10、样气出口,

11、空压机,12、空气硅胶干燥器,13、空气滤子过滤器,14、空气压力控制阀,15、切换阀,16、FID火焰离子检测器,17、燃烧气出口,

18、氢气发生器,19、氢气硅胶干燥器,20、氢气滤子干燥器,21、氢气压力控制阀,

22、分支样气管路,

23、样气压力传感器,24、空气压力表,25、氢气压力表,26、混合气压力表,

27、第一进气通路,28、第二进气通路,29、第三进气通路,30、汇流气通路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的一种录井样气气路通断报警装置作以下详细说明。

如附图所示,本实用新型的录井样气气路通断报警装置,其结构包括样气管路1、空气管路2以及氢气管路3;

脱气器4连接样样气管路1,样气管路1依次串联氯化钙干燥器5、样气滤子过滤器6、样气泵7、样气流量计8、气阻器9以及样气源管路末端的样气出口10;

空压机11连接空气管路2,空气管路2上依次串联空气硅胶干燥器12、空气滤子过滤器13、空气压力控制阀14、切换阀15、FID火焰离子检测器16,以及空气管路末端的燃烧气出口17;

氢气发生器18连接氢气管路3,氢气管路3上依次串联氢气硅胶干燥器19、氢气滤子干燥器20、氢气压力控制阀21,氢气管路3的末端与FID火焰离子检测器16连接;

样气源管路上于样气流量计和气阻器之间的样气源管路并联分支样气管路22,分支样气管路22与切换阀15连通;

切换阀15采用四通切换阀。

于氯化钙干燥器、样气滤子过滤器之间的样气源管道上并联有样气压力传感器23。

于空气管路的压力控制阀上连接有空气压力表24。

于氢气管路的氢气压力控制阀上连接有氢气压力表25。

空气管路的切换阀和FID火焰离子检测器之间的空气管路上并联有混合气压力表26。

分支样气管路连通到四通切换阀的第一进气通路27;

空气压力控制阀连通到四通切换阀的第二进气通路28;

四通切换阀的第三进气通路29备用;

四通切换阀的汇流气通路30连通FID火焰离子检测器。

利用综合录井仪,样气经脱气器从钻井液中脱离,然后由样气泵抽入室内,再经过气路分配和稳压、稳流后,流入离子头,进行色谱分析。设计样气压力自动监控方法如下。

(1)在样气气路中串联气体压力传感器,将采集的样气压力转变为电信号。

(2)电信号经接线盒连至信号处理板进行处理。

a、用信号线连接压力传感器和室内接线盒UTB的目的是提供0~24 V的直流电源,然后经过信号规整板SCP对信号进行滤波整流,数据采集板DAP对信号进行采集,然后记录在工控机(DAP数据采集计算机)某一通道中。确定工控机中的样气压力通道之后,需要对工控机进行标定。

b、标定方法:关闭样气泵,对应的压力值为0.0 MPa;记录此时的电压值并在填入标定通道中,这个点为零点的标定,打开样气泵,样气压力指示表有一个压力调节发阀,调节压力阀使气路中的压力值到0.04 MPa,气路中的正常压力即为这个值,记录此时的电压值并在填入标定通道中(标定过程中多标一个点,标一个最大值点,气路中压力最大值一般为0.08 MPa,记录这时的电压值,填入标定通道中)。

(3)计算机收信号处理板传输的信号并将其转换为样气压力值,记录并显示在屏幕上。

(4)当样气压力低于设置的警戒数值时,计算机会自动报警,提醒操作人员及时查明原因,做出应有的处理。

采用自动监控的方法,可以在第一时间得知气路压力变化,从而采取相应的措施,避免上述问题的发生。

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