设备包括提取器(53)，所述提取器具有出口(71)，在所述出口处对气流取样。所述气流包含至少一种待分析的烃和至少一种干扰化合物。输送管线(54)连接至所述提取器(53)的所述出口(71)以便将所述气流输送至分析器(55A)，所述分析器包括能够测量这种气流中所含的所述至少一种待分析的烃的检测器。所述设备包括定位在所述提取器(53)与所述检测器之间的化学反应器(141)。所提取气体的至少一部分被输送通过所述化学反应器(141)，在所述化学反应器中进行至少一种干扰化合物的选择性催化反应，而所述至少一种待分析的烃没有任何实质反应。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种用于分析钻井液中所含的至少一种烃的设备，所述设备包括:-提取器，其用于连续地提取钻井液中所含的气体，所述提取器具有出口，在所述出口处对气流取样，所述气流含有至少一种待分析的烃和至少一种干扰化合物；-输送管线，其连接至所述提取器的出口以便输送所述气流；-分析器，其包括能够测量所述气流中所述待分析的烃的检测器。在油井或另一流出物(特别是气体、蒸汽、水)的井的钻探过程期间，已知的是，对从所述井出来的钻井液(一般称为钻井泥浆)中所含的气态化合物进行分析。这种分析使得重建在钻探操作期间通过的地质序列成为可能，并且在确定是否可以利用在开采中所遇到的流体沉积物的可能性方面起一定作用。在钻探时，不间断地进行化学分析并且所述化学分析包括两个主要步骤。第一分析在于提取由钻井泥浆携带的气体(例如烃、二氧化碳、硫化氢…)，而第二分析在于对所提取的气体定性和定量分析。对于第一步骤，经常使用前述类型(FR-A-2799790)的机械搅拌除气器。从所述钻井泥浆提取的气体一其混有引入至外壳中的载气一通过经由气体提取管道的抽吸而传送到分析器，所述分析器允许对这些提取的气体定量。为此，所述分析器可以包括:分离柱，其用于将不同的待分析的组分根据它们在所述柱中的洗脱时间进行分离；和至少一个检测器，其与适合的计算相关联以便对每种待分析的组分定性和/或定量。当钻探油井时，已知的是例如以这种方式来对C1至C5烃分析和定量。在一些情况下，还可能从提取的样品中测定任何C6至C8烃的存在。此外，或在一个变化方案中，还可以测定一种具体的烃(如甲烷、乙烷或丙烷)的同位素比率12c/13c。由于干扰所述分析方法的污染化合物的存在，这些分析有时并不完全令人满意。这些污染化合物(或干扰组分)可以存在，具体地说当使用特定钻井泥浆(如合成油)时可以存在。确实，这些钻井液易于含有干扰化合物，所述干扰化合物的洗脱时间介于第一种待分析的烃的洗脱时间与最后一种待分析的烃的洗脱时间之间。这些干扰化合物天然地存在于所述钻井泥浆的成分中，或者是所述钻井泥浆中所含的化合物之间的化学反应的产物。这类反应是在所述泥浆暴露于在井底部遇到的高温和高压时发生。在甲烷的同位素分析的情况下，已知的干扰化合物(如乙烯(C2H4))可能使甲烷的同位素测量偏差，虽然乙烯不是来源于地层气体的化合物，但它是由被称为钻针变质(Drill Bit Metamorphism)的复杂钻探方法产生。为了克服这个问题，W02009/090351公开了一种分析设备，其包括具有与干扰化合物发生化学和/或物理 相互作用的表面，所述表面能够选择性地保留所述干扰化合物而不保留待分析的烃。所述表面例如被界定在放置于输送管线上的可拆卸料筒中，或被界定在位于所述分析设备前面的预切割柱中。在W02009/090351所公开的分析方法中，所述干扰化合物因此被提取出含有待分析的烃的气流并且保留在所述相互作用表面上。因此，所述方法对于获得从钻井泥浆提取的烃类气体的精确分析来说极其有效。然而，一段时间之后，所述相互作用表面可能完全充满干扰化合物。这就是所述表面必须被拆除或再生以便保持所述方法的有效性的原因。本专利技术的一个目的是提供一种设备，其允许以非常精确的方式在线分析钻井液中所含的至少一种或多种烃，所述设备易于操作，维护最少。为此，本专利技术涉及一种前述类型的设备，其特征为定位在提取器与检测器之间并且接收气流的至少一部分的化学反应器，所述化学反应器能够进行所述气流中存在的至少一种干扰化合物的选择性催化反应，而至少一种待分析的烃没有任何实质反应。根据本专利技术的设备可以包括单独地或以任何技术上可能的一种或多种组合:-所述设备包括温度控制单元以便控制所述化学反应器中的所述至少一种干扰化合物的选择性催化反应的温度；-所述化学反应器包括能够进行所述至少一种干扰化合物的选择性光氧化的UV光单元；-所述化学反应器含有分散在载体如氧化物上的催化系统，尤其是催化剂，如钼颗粒;-所述催化剂包含至少一种金属，有利地包含过渡金属，如钼、铑或钯；-所述设备包括分离柱，所述分离柱能够根据多种待分析的烃在所述分离柱中的洗脱时间来分离所述多种待分析的烃，所述分离柱被放置于所述提取器与所述检测器之间，位于所述化学反应器的上游或下游； -所述分析器包括组成分析单元，所述分析单元包括适合用于对每种待分析的烃定性和/或定量的计算装置；以及-所述分析器包括同位素测量单元。本专利技术进一步涉及一种用于分析钻井液中所含的至少一种烃的方法，所述方法包括以下步骤:-在提取器内连续地提取所述钻井液中所含的气体的气流，-在所述提取器的出口处对所述气流取样，所述气流中存在至少一种待分析的烃和至少一种干扰化合物；-通过连接至所述提取器的出口的输送管线收集并且输送所述气流；-在包括检测器的分析器中测量所述气流中的至少一种待分析的烃；其特征在于所述方法包括:.使所述气流的至少一部分通过定位在所述提取器与所述检测器之间的化学反应器；.在所述化学反应器中进行所述至少一种干扰化合物的选择性催化反应，而所述至少一种待分析的烃没有任何实质反应。根据本专利技术的方法可以包括单独地或以任何技术上可能的一种或多种组合采用的一个或多个以下特征:-所述选择性反应步骤包括大致上使至少85摩尔百分数的所述干扰化合物反应，而大致上不使至少85摩尔百分数的所述待分析的烃反应；-所述选择性反应步骤包括将所述化学反应器的温度控制在所述至少一种干扰化合物选择性地反应而所述至少一种待分析的烃没有任何实质反应的温度范围中；-所述选择性反应步骤包括在所述化学反应器中选择性地氧化、尤其是光氧化所述干扰化合物中的至少一种，而大致上不氧化所述至少一种待分析的烃；-所述方法包括以下步骤:使所述气流传进入连接至所述输送管线的分离柱中，以便根据所述多种待分析的烃在所述分离柱中的洗脱时间来分离所述多种待分析的烃；-所述分析步骤包括对每种待分析的烃定性和/或定量；以及-所述分析步骤包括测定所述至少一种待分析的烃的同位素含量。在阅读以下描述后将更好地理解本专利技术，所述描述仅以举例的方式给出，并且是参阅附图来撰写，在附图中: -附图说明图1是钻井设施的垂直截面示意图，所述钻井设施配备有根据本专利技术的第一分析设备；-图2是根据本专利技术的第一分析设备的主要元件的垂直截面示意图；-图3是根据本专利技术的第二分析设备的与图2类似的视图；并且-图4是根据本专利技术的第三分析设备的与图2类似的视图。在下文所有内容中，术语“上游”和“下游”应相对于管道中流体的正常流动方向来理解。根据本专利技术的分析设备用于供例如流体生产井(如烃生产井)用的钻井设施11中。如图1所示,所述设施11包括钻出腔14的旋转钻井工具15、地面设施17,其中钻井管道被放置于腔14中；以及根据本专利技术的第一分析设备19。界定腔14的钻孔13由旋转钻井工具15形成在基底21中。在地面22处，具有排放管道25的井口 23封闭钻孔13。钻井工具15包括钻头27、钻柱29以及液体注射头31。钻头27包括用于钻穿基底21的岩石的装置33。所述装置安装在钻柱29的下部上并且定位于钻井管道13的底部中。钻柱29包括一组中空钻井管道。这些管道界定内部空间35，所述内部空间使之有可能将钻井液从地面22送至钻头27。为此，液体注本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·卡劳姆，J·布雷维埃，P·宾尼克，
申请(专利权)人：地质服务设备公司，
类型：
国别省市：
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