一种地层流体油气实时监测录井系统技术方案

本发明专利技术公开了一种地层流体油气实时监测录井系统，其技术方案要点是包括处理模块、引流检测模块、预导分析模块、加热模块和异常告警模块，引流检测模块检测泥浆中的油气浓度，预导分析模块用于将泥浆在导流段中分离出来的气体抽气至气相色谱仪中进行检测，加热模块用于对泥浆进行加热处理，使得混杂在泥浆中的气体和呈液体的气体能够以气态与泥浆分离，根据对气体的监测形成信息比对表进行参考，当监测出气体出现异常时，异常告警模块进行告警，减小出现安全事故的可能。本发明专利技术一种地层流体油气实时监测录井系统，具有提高对油气中烃类气体进行检测，准确的对井中是否出现异常情况做出判断，实现通过实时监测来提高钻井安全性的效果。的效果。的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种地层流体油气实时监测录井系统


[0001]本专利技术涉及油气井数据采集监测
，更具体的说是涉及一种地层流体油气实时监测录井系统。

技术介绍

[0002]石油地质勘探气测录井技术，是在钻井过程中对其泥浆中的气体组分进行检测分析，目前石油钻井过程中的录井方法包括测定钻井液中油气的种类和浓度，油气主要包括烃类和非烃类，通过对油气的测定以此判断油气层，在对油气进行检测时，通常采用气相色谱法进行检测，气相色谱法是一种分析速度快和分析效率高的分离分析方法。
[0003]目前在钻井过程中，通过泥浆引流装置对泥浆进行引流，在泥浆脱气器的作用下分离泥浆中的气体，根据气相色谱仪对分离出来的气体中烃类和非烃类气体进行检测，其中反映油气的情况主要是基于对烃类气体的分析结果进行判断；通常烃类当含有碳原子数小于或等于4时，烷烃在常温下呈气态，含有碳原子数大于4个时呈液态或固态，使得在当泥浆引流装置对泥浆进行引流后泥浆脱气器进行脱气处理时，存在部分烃类混杂在泥浆中没有实现脱气，导致在对烃类进行检测时，并不能准确的反映烃类的组分和含量，导致不能准确的反映油气的情况，存在进行钻井时气体含量和组分已经超出安全标准，但气相色谱仪检测的数据处于安全标准之中，出现不能对井中是否出现异常的情况做出准确的判断，严重时会造成井涌，甚至会造成井喷事故，从而需要准确的对烃类进行检测，准确做出是否存在异常的判断，进而防止安全事故的发生。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种地层流体油气实时监测录井系统，具有提高对油气中烃类气体含量和组分进行检测，从而准确的对井中是否出现异常情况做出判断，实现通过实时监测来提高钻井安全性的效果。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0006]一种地层流体油气实时监测录井系统，其特征在于：包括处理模块、引流检测模块、预导分析模块、气相色谱仪、加热模块和异常告警模块，所述引流检测模块中设置有浓度检测单元和深度测算单元，所述浓度检测单元检测引流泥浆中的油气浓度，所述浓度检测单元根据油气浓度输出浓度信息至处理模块，所述浓度信息包括浓度等级和浓度层，所述浓度等级根据钻进至不同深度时采集到的油气浓度不同划分成多级，所述浓度层根据油气层划分成多层，所述浓度层与浓度等级一一对应，所述处理模块输出浓度信息至深度测算单元，所述深度测算单元接收到浓度信息时测算同一等级油气浓度的浓度层深度并生成深度信息和厚度信息，所述深度信息表征钻头所处浓度层的深度值，所述厚度信息表征钻头所在浓度层的上一浓度层的厚度值，所述深度测算单元输出深度信息和厚度信息至处理模块中；
[0007]所述录进系统还包括钻杆和与钻杆连接的脱气器，所述脱气器内设置有变温加热
器，所述变温加热器用于调节加热温度，所述加热模块包括设置在钻杆内的引流加热单元和设置在变温加热器内的脱气加热单元，所述预导分析模块包括预导抽气单元；所述钻杆内设置有用于引导泥浆的出浆流道和用于导气的导气流道，所述出浆流道包括导流段和与导流段连通的引流段，所述导气流道连通导流段和气相色谱仪，所述导流段和引流段内的泥浆流动方向相反，所述引流段远离导流段的一端与脱气器连接，所述预导抽气单元设置于导气流道与导流段连通处，所述处理模块接收到浓度信息时生成预抽信号，所述处理模块发送预抽信号至预导抽气单元，所述预导抽气单元接收到预抽信号时预抽气体至气相色谱仪中进行前期分析，所述气相色谱仪根据预抽气体生成第一检测数据，所述第一检测数据包括预导抽气中气体的组份和含量；
[0008]所述引流段内设置有检测流量的流量检测器，所述引流段外饶设有加热管，所述加热管沿长度方向分为多个加热段，多个所述加热段与引流段之间形成加热区域，多个所述加热段的加热区域加热温度不同，所述处理模块中配置有引流加热策略，所述引流加热策略包括所述引流段内流经泥浆时，所述流量检测器输出流量信号至处理模块，所述处理模块接收到流量信号时生成多个加热区域加热温度的温度值，所述处理模块输出温度值至引流加热单元，所述引流加热单元接收到温度值时控制多个加热区域加热；
[0009]所述脱气器内设置有气体检测器，所述处理模块内还设置有脱气加热策略，所述脱气加热策略包括所述脱气器内生成气体时，所述气体检测器生成气体信号并输出至处理模块中，所述处理模块接收到气体信号时根据温度值生成对应脱气温度值，所述处理模块输出脱气温度值至脱气加热单元，所述脱气加热单元接收脱气温度值时控制变温加热器加热；
[0010]所述脱气器将分离的气体传输至气相色谱仪中，所述气相色谱仪根据脱气器输出的气体生成第二检测数据，所述第二检测数据包括脱气器脱气后气体中的组份和含量，所述气相色谱仪整合第一检测值、第二检测值生成气体检测数据，所述气体检测数据包括气体组分信息和组分占比信息，所述气相色谱仪输出气体检测数据至处理模块中，所述处理模块还配置区间策略，所述处理模块根据区间策略和气体检测数据生成安全数据，所述处理模块根据浓度信息、深度信息、气体检测数据和安全数据生成信息比对表；
[0011]所述异常告警模块包括比对单元和告警单元，所述处理模块接收到气体检测数据时输出气体检测数据至比对单元中，所述比对单元实时将气体检测数据与信息比对表比对，所述气体检测数据超出对应的所述安全数据时，所述比对单元输出异常信号至告警单元，所述告警单元接收到异常信号时进行告警。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，多个所述加热区域包括第一加热区、第二加热区和第三加热区，所述引流加热策略包括生成预热值的预热算法，所述预热算法配置为：
[0013]T2＝a1T1[0014]T3＝a2T2[0015]其中：T1为第一加热区加热的温度值，T2为第二加热区加热的温度值，为T3第三加热区加热的温度值，为h1上一层浓度层的深度值；为h2钻头所在浓度层的深度值，t为预设温度值，a1、a2为预设的权重值。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述脱气加热策略包括生成脱气温度值的热值算法，所述热值算法配置为：
[0017]P＝bT3[0018]其中：P为变温加热器加热的温度值，T3为第三加热区加热的温度值，b为预设的权重值。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，所述录井系统还包括过热保护模块，所述过热保护模块包括测温单元和对比单元，所述测温单元包括用于对钻头内泥浆温度进行实时监测的温度检测器，所述过热模块中设置有预设热效率，所述过热保护模块中配置有过热监测策略，所述过热监测策略包括过热模块生成实时热效率，所述对比单元对比实时热效率是否大于预设热效率，所述实时热效率大于预设热效率时，所述对比单元输出过热信号至处理模块，所述处理模块接收到过热信号时输出停止信号，所述处理模块输出停止指令至引流加热单元和/或脱气加热单元，所述引流加热单元和/或脱气加热单元接收到停止指令时控制加热管和/或变温加热器停止加热。
[0020]作为本专利技术的进一步改进，所述过热监测策略包括生成实时热效率的热率算法，所述热率算法配置为：
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地层流体油气实时监测录井系统，其特征在于：包括处理模块(1)、引流检测模块(2)、预导分析模块(3)、气相色谱仪(4)、加热模块(5)和异常告警模块(6)，所述引流检测模块(2)中设置有浓度检测单元(21)和深度测算单元(22)，所述浓度检测单元(21)检测引流泥浆中的油气浓度得到浓度信息并发送至处理模块(1)，所述浓度信息包括浓度等级和浓度层，所述浓度等级根据钻进至不同深度时采集到的油气浓度不同划分成多级，所述浓度层根据浓度等级对油气层划分成多层，所述浓度层与浓度等级一一对应，所述处理模块(1)输出浓度信息至深度测算单元(22)，所述深度测算单元(22)接收到浓度信息时测算同一浓度等级油气浓度的浓度层深度并生成深度信息和厚度信息，所述深度信息表征浓度层交界处的深度值，所述厚度信息表征浓度层所对应的厚度值，所述深度测算单元(22)输出深度信息和厚度信息至处理模块(1)中；所述录进系统还包括钻杆(10)和与钻杆(10)连接的脱气器，所述脱气器内设置有变温加热器，所述变温加热器用于调节加热温度，所述加热模块(5)包括设置在钻杆(10)内的引流加热单元(51)和设置在变温加热器内的脱气加热单元(52)，所述预导分析模块(3)包括预导抽气单元(31)；所述钻杆(10)内设置有用于引导泥浆的出浆流道(11)和用于导气的导气流道(12)，所述出浆流道(11)包括导流段(111)和与导流段(111)连通的引流段(112)，所述导气流道(12)连通导流段(111)和气相色谱仪(4)，所述导流段(111)和引流段(112)内的泥浆流动方向相反，所述引流段(112)远离导流段(111)的一端与脱气器连接，所述预导抽气单元(31)设置于导气流道(12)与导流段(111)连通处，所述处理模块(1)接收到浓度信息时生成预抽信号，所述处理模块(1)发送预抽信号至预导抽气单元(31)，所述预导抽气单元(31)接收到预抽信号时预抽气体至气相色谱仪(4)中进行前期分析，所述气相色谱仪(4)根据预抽气体生成第一检测数据，所述第一检测数据包括预导抽气中气体的组份和含量；所述引流段(112)内设置有检测流量的流量检测器，所述引流段(112)外饶设有加热管(53)，所述加热管(53)沿长度方向分为多个加热段，多个所述加热段于引流段(112)上形成多个加热区域，多个所述加热段的加热区域加热温度不同，所述处理模块(1)中配置有引流加热策略，所述引流加热策略包括所述引流段(112)内流经泥浆时，所述流量检测器输出流量信号至处理模块(1)，所述处理模块(1)接收到流量信号时生成多个加热区域加热温度的温度值，所述处理模块(1)输出温度值至引流加热单元(51)，所述引流加热单元(51)接收到温度值时控制多个加热段对多个加热区域加热；所述脱气器内设置有气体检测器，所述处理模块(1)内还设置有脱气加热策略，所述脱气加热策略包括所述脱气器内生成气体时，所述气体检测器生成气体信号并输出至处理模块(1)中，所述处理模块(1)接收到气体信号时根据温度值生成对应脱气温度值，所述处理模块(1)输出脱气温度值至脱气加热单元(52)，所述脱气加热单元(52)接收脱气温度值时控制变温加热器加热；所述脱气器将分离的气体传输至气相色谱仪(4)中，所述气相色谱仪(4)根据脱气器输出的气体生成第二检测数据，所述第二检测数据包括脱气器脱气后气体中的组份和含量，所述气相色谱仪(4)整合第一检测值、第二检测值生成气体检测数据，所述气体检测数据包括气体组分信息和组分占比信息，所述气相色谱仪(4)输出气体检测数据至处理模块(1)中，所述处理模块(1)还配置区间策略，所述区间策略包括处理模块(1)根据气体检测数据生成安全数据，所述处理模块(1)根据浓度信息、深度信息、气体检测数据和安全数据生成
信息比对表；所述异常告警模块(6)包括比对单元和告警单元，所述处理模块(1)接收到气体检测数据时输出气体检测数据至比对单元中，所述比对单元实时将气体检测数据与信息比对表比对，所述气体检测数据超出对应的所述安全数据时，所述比对单元输出异常信号至告警单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，李荣，
申请(专利权)人：延安思凡石油设备有限公司，
类型：发明
国别省市：