專利名稱：石油鉆井氣測錄井裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種石油鉆井氣測錄井裝置，屬于石油鉆探現場施工參數采集技術領域，尤其是在鉆井生產過程中對地下油氣監測的鉆井氣測錄井裝置。
背景技術：
目前石油鉆井中連續檢測地下油氣層的方法為氣測錄井，它是綜合錄井儀器的一部分，國內外有較多的儀器廠家生產，均采用色譜分析方法。這種氣測錄井的流程是通過脫氣器抽取泥漿中的烴類氣體，使用抽氣泵沿管線送入色譜分析柱中進行分離檢測，然后通過氫焰離子鑒定器轉換為電子信號，通過計算機處理，得到全烴、C1、C2、C3、nC4、iC4等氣體含量參數，通過這些參數來發現地下的油氣層并給出解釋結論。綜合錄井儀是目前發現和評價地下油氣層的一種有效的方法儀器，但這種設備較為昂貴，動輒上百萬元，由于購買成本及使用成本的限制，氣測錄井僅適用于探井、重要評價井類別中，開發井、氣井等一般不上綜合錄井。隨著近年來鉆井工藝不斷提高，特別是開發井等常規類別井鉆速快、巖屑細小，以巖屑錄井為主要手段的地層評價符合率在不斷降低，給地質人員發現和解釋油氣層造成很大困難，現場迫切需要一種簡易、快速的氣體錄井儀器來幫助地質人員正確地評價油氣層。
發明目的本實用新型的目的在于克服現有技術中測量儀器結構復雜、價格昂貴、存在管路延遲和不宜現場快速檢測的缺陷，設計一種適用于一般開發井、氣井等投資較低的鉆井泥漿中的油氣含量成分進行實時監測的石油鉆井氣測錄井裝置。

發明內容
本實用新型目的通過以下方案實現本實用新型由氣體檢測裝置、放大電路、A/D轉換器和計算機處理與顯示裝置組成，氣體檢測裝置是由氣體檢測元件、補償元件和電阻組成一個電橋，氣體傳感器安裝在石油鉆井現場上返泥漿出口處，實時監測地下的油氣，當遇到油氣顯示時，氣體檢測元件會很靈敏地檢測到烴類氣體，橋路根據烴類氣體濃度的大小輸出相應大小的電壓變量信號，經信號放大電路將氣體傳感器輸出的信號放大后傳輸到A/D轉換器，把模擬信號轉換為數字信號，再送到計算機進行處理，計算機對采集的信號進行實時處理，以曲線或數據的方式顯示出來。
本實用新型制造成本低，可直接分析氣體，無滯后時間，在開發井、氣井等投資較少的鉆井中使用，對油氣層監測非常靈敏，較早的發現油氣顯示，與其他鉆井參數進行綜合分析，優質高效地指導鉆井施工。
附圖及簡要說明


圖1 本實用新型結構框圖；圖2 本實用新型氣體檢測裝置接線圖；具體實施方式
結合附圖對本實用新型做進一步描述本實用新型由氣體檢測裝置1、放大電路2、A/D轉換器3和計算機處理與顯示裝置4組成，氣體檢測裝置是由檢測元件R4、補償元件R3和電阻R1、R2組成一個電橋，氣體檢測裝置1安裝在石油鉆井現場上返泥漿出口處，實時監測地下的油氣，當遇到油氣顯示時，氣體傳感器R4會很靈敏地檢測到烴類氣體，橋路根據烴類氣體濃度的大小輸出相應大小的電壓變量信號，再由信號放大電路2將氣體檢測裝置1輸出的信號放大后傳輸到A/D轉換器3，把模擬信號轉換為數字信號，再送到計算機4進行處理，計算機對采集的信號進行實時處理，以曲線或數據的方式顯示出來。
氣體檢測裝置4使用的氣敏元件是根據催化燃燒效應的原理工作，由檢測元件R4和補償元件R3配對組成電橋的兩個臂，遇烴類氣體時檢測元件R4電阻升高，橋路輸出電壓變量，該電壓變量隨氣體濃度增大而成比例增大，補償元件R3起參比及溫度補償作用，對烴類含量測量范圍為0％-100％。
利用氣敏原理檢測氣體，是把氣體檢測裝置放入一定容積的玻璃瓶內，用注射器抽取不同百分含量的標準氣體樣品，注入玻璃瓶內，根據計算機讀取的測量值繪制成標定曲線。本實用新型氣體標定可以在任意時間進行，標定時間較短，可以隨時修正標定曲線，保持氣體監測的準確性。而色譜氣測的標定一般在開鉆之前或起下鉆期間進行的。
本裝置標定的目的是能夠實時計算得出當前地下油氣烴類含量，經過多次實驗與數據對比分析，依據標定趨勢線生成一套計算轉換公式。
Q＝K1×V2+K2×V+K3式中Q——烴類百分含量；V——A/D轉換之前的信號電壓值；K1、K2、K3——標定系數值，在每次標定后產生標定曲線后得出。
本實用新型經標定后，處于一個穩定的工作狀態下。在沒有任何油氣顯示的情況下，計算機檢測到的只是一個信號基值，這個基值來自于儀器調試穩定平衡后的信號噪音。當井下的油氣層被打開時，油氣通過泥漿被攜帶上來，到達井口時，壓力降低，其中的一部分氣體物質逆散出來，氣體檢測裝置可以靈敏地檢測到這部分氣體，造成檢測元件R4的電阻隨氣體含量的增高而變大，使電橋失去平衡，輸出電壓信號，經信號放大電路2與A/D轉換3送到計算機4，計算機根據事先的標定數據進行實時計算得出當前泥漿槽出口處的烴類氣體含量濃度，從而動態地發現和評價油氣層。
權利要求1.一種石油鉆井氣測錄井裝置由氣體檢測裝置(1)、放大電路(2)、A/D轉換器(3)和計算機處理與顯示裝置(4)組成，其特征在于氣體檢測裝置(1)是由檢測元件R4、補償元件R3和電阻R1、R2組成一個電橋，氣體檢測裝置安裝在鉆井現場上返泥漿出口處，將檢測元件R4檢測到烴類氣體，按照烴類氣體濃度的大小輸出相應大小的電壓變量信號輸入到信號放大電路(2)，由信號放大電路(2)將氣體檢測裝置(1)輸出的信號放大后傳輸到A/D轉換器(3)，A/D轉換器(3)把模擬信號轉換為數字信號，再送到計算機(4)進行處理，計算機(4)對采集的信號進行實時處理，以曲線或數據的方式顯示出來。
專利摘要本實用新型公開了一種石油鉆井氣測錄井裝置，由氣體檢測裝置、放大電路、A/D轉換器和計算機處理與顯示裝置組成，氣體檢測裝置是由氣體檢測元件、補償元件和電阻組成一個電橋，氣體傳感器安裝在石油鉆井現場上返泥漿出口處，實時監測地下的油氣，當遇到油氣顯示時，氣體檢測元件會很靈敏地檢測到烴類氣體，橋路根據烴類氣體濃度的大小輸出相應大小的電壓變量信號，經信號放大電路將氣體傳感器輸出的信號放大后傳輸到A/D轉換器，把模擬信號轉換為數字信號，再送到計算機進行處理，計算機對采集的信號進行實時處理，以曲線或數據的方式顯示出來。
文檔編號E21B47/00GK2575670SQ02286909
公開日2003年9月24日 申請日期2002年10月23日 優先權日2002年10月23日
發明者岳喜楓, 潘曉輝, 周海彬, 鄒士雷, 盧立澤, 方勇, 劉振宇, 李力, 裴新玉, 寧守方 申請人:中原石油勘探局鉆井三公司