專利名稱：一種直接測量鉆井液中烴類含量的氣測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于石油或地質(zhì)鉆探過程中測量烴類氣體含量的氣測儀目前，石油勘探鉆井過程中用于測量烴類氣體的氣測儀有SQC701型、CHR和GD12型幾種，這幾種氣測儀都配有常規(guī)脫氣器不能直接測量鉆井液中的烴類含量，須經(jīng)蒸餾脫氣器校正，上述儀器對烴類的分析只能到C1～C4且分析周期太長需4～7分鐘時間。不能完全滿足對鉆井液中烴類分析的需要。另外，上述儀器脫氣的鉆井液都取自鉆井液槽的近似一個“點”的很小范圍，而鉆井液中氣體分布很不均勻，小范圍取樣代表性差；作刻度時人工注射進(jìn)樣，誤差難以減小。
本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種配有自動蒸餾脫氣器的新型氣測儀，能夠直接測量鉆井液中的烴類含量而無需蒸餾脫氣器校正，并能在短的周期內(nèi)分析C1～C5，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中不加大體積而增加了分析道數(shù)。能夠進(jìn)行加密觀測及入口出口同時設(shè)道分析；在電、氣路連接上采用插式盒結(jié)構(gòu)，全部操作都是按鍵程控；設(shè)計的刻度自動檢查機(jī)構(gòu)可使取樣達(dá)到統(tǒng)一的精確度。
本實用新型可以通過以下措施達(dá)到一種直接測量鉆井液中烴類含量的氣測儀由主機(jī)和使用鉆井液引流器的自動蒸餾脫氣器及吸頭自動升降、沖洗機(jī)構(gòu)組成。主機(jī)由烴組分插式盒、非烴組分插式盒和全烴組分插式盒和裝有脫氣器控制件的抽屜組合成一個箱體。每個插式盒內(nèi)有2至3個分析道的電路氣路件，包括色譜柱、柱箱、鑒定器、刻度自動檢查機(jī)構(gòu)、管道及各種閥。盒與機(jī)箱之間除電路用印制電路板插頭插座外，氣路連接全部改用插拔式結(jié)構(gòu)，全部操作采用按鍵程控。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中采用一個機(jī)箱的裝兩套分析器，每套分析器包含一個脫氣器，在安裝時將一個脫氣器裝在井的鉆井液入口，可以進(jìn)行出入口分析結(jié)果對比，也可以實現(xiàn)倒換間歇分析。
本實用新型還可以通過以下措施達(dá)到設(shè)計的刻度自動檢查機(jī)構(gòu)由標(biāo)準(zhǔn)氣樣管、氣動針頭總成、氣樣管盒、盒倉、擋板步進(jìn)器組成。由試劑廠大批量制造并保證高精度的標(biāo)準(zhǔn)氣樣封裝在一次性使用的、與分析道定量管體積相同的塑料圓柱管內(nèi)(標(biāo)準(zhǔn)氣樣管)，管的上下端口用薄皮封口。標(biāo)準(zhǔn)氣樣管盒為一扁平矩形，在一個標(biāo)準(zhǔn)氣樣管盒內(nèi)裝有8支標(biāo)準(zhǔn)氣樣管，盒的上下側(cè)各有8個針頭定位孔。檔板步進(jìn)器由檔板柱、定位板、彈簧、電磁鐵、連動桿組成。8塊檔板分成左右相間的兩組，每組4塊，由1根聯(lián)動桿穿過檔板柱上的方孔連在一起，當(dāng)電磁鐵鐵芯吸動時該組4塊檔板能同時向下移動，其中挨著標(biāo)準(zhǔn)氣樣管的一塊檔板硤下移動使管盒受推板推動簧的彈力而移動一步。標(biāo)準(zhǔn)氣樣管盒從刻度自動檢查機(jī)構(gòu)的開口端送入盒倉，盒的斜面端順著步進(jìn)器的檔板上的斜面逐個將檔板壓下，當(dāng)盒與推板接觸后，繼續(xù)推入就使推板簧受力壓縮，盒推到底后，8塊檔板全部彈起，此后若電磁鐵不吸動則盒不能向外移動。電磁鐵的動作受計算機(jī)的控制。氣動針頭總成裝在盒倉的上下方，在氣動針頭總成包括進(jìn)針氣嘴、退針氣嘴、隔板、載氣管、管子座、大小O形圈、針頭及氣室體。受計算機(jī)控制的電磁閥使進(jìn)針氣嘴或退針氣嘴通氣，則隔板在氣室內(nèi)作上下移動，帶動針頭進(jìn)退。進(jìn)針時刺穿標(biāo)準(zhǔn)氣樣管，載氣經(jīng)針頭將氣樣管內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)氣樣載入色譜柱和鑒定器。
本實用新型還可以通過以下措施達(dá)到設(shè)計的自動蒸餾脫氣器由取樣罐總成和脫氣器控制件總成組成并帶有鉆井液引流器。取樣罐總成包括上口閥、罐體、加熱管、攪棒軸支架、旋轉(zhuǎn)磁場線圈、攪棒、下口閥、回流管組成。引流管、樣品氣管與上口閥管道連接，罐體分別與上口閥及下口閥管道連接，加熱管裝在罐體內(nèi)，旋轉(zhuǎn)線圈座與攪棒軸支架為一空心圓柱體，攪棒軸支架上裝有攪棒。脫氣器控制件包括上下樣氣管、脫氣體積計量管、鹽水管、放水閥、和鹽水升降控制閥。脫氣體積用微型液位計自動計量。加熱攪拌的起止和脫出的樣品氣送入分析道的定量管都靠計算機(jī)控制。
本實用新型還可以通過以下措施達(dá)到鉆井液引流器由小型螺桿泵、管道、吸頭、組成。吸頭為橫寬可以組合的扁平漏斗結(jié)構(gòu)，使鉆井液樣能取自寬度接近鉆井液槽面寬的一個帶上，吸頭體上有前網(wǎng)和后網(wǎng)，加寬件接近吸頭體兩邊能組成不同的橫寬。引流泵經(jīng)管道與吸頭相接，吸頭安放在鉆井液出口槽內(nèi)，管道一面與吸頭相接另一面與取樣罐管道連接。管道的內(nèi)表面涂有聚四乙烯薄層，管外加化纖棉保護(hù)套。
本實用新型還可以通過以下措施達(dá)到引流器吸頭自動升降、清洗機(jī)構(gòu)由吸頭、柱塞、水管閥、自來水管、動力氣管、三通換向閥、引流泵組成。引流泵經(jīng)三通換向閥經(jīng)管道與吸頭及回流管連接，動力氣管與柱塞接在鉆井液槽上并與吸頭相接，水管閥裝在自來水管線上與回流管連接。鉆井液循環(huán)停止時，柱塞自動充器，使吸頭抬離開液面，同時水管閥自動開通，仍用引流泵引水經(jīng)三通閥控制液路局部換向，將取樣罐總成、全部管道、吸頭沖洗，然后定時自動關(guān)斷。


附圖一表示一種直接測量鉆井液中烴類含量的氣測儀的組合示意圖，從圖中可以看出，氣測儀分別由主機(jī)(3)、自動蒸餾脫氣器(9)組成。自動蒸餾脫氣器(9)的取樣罐總成(11)經(jīng)上下口閥(19、25)連接在引流管道中，主機(jī)通過上下樣氣管(12、15)與取樣罐總成(11)從氣路上連接。
附圖二表示自動蒸餾脫氣器的結(jié)構(gòu)示意圖，從中可以看出自動蒸餾脫氣器由取樣罐總成(11)和脫氣控制件(10)組成。取樣罐總成(11)包括上口閥(19)、罐體(20)、加熱管(24)、攪棒軸支架(21)、旋轉(zhuǎn)磁場線圈(22)、攪棒(23)、下口閥(25)、回流管。加熱管(24)是內(nèi)裝的，攪棒(23)位于旋轉(zhuǎn)磁場線圈(22)環(huán)繞的范圍內(nèi)。圖中的箭頭示鉆井液流動方向。罐體分別與上口閥及下口閥管道連接，加熱管裝在罐體內(nèi)，旋轉(zhuǎn)線圈座與攪棒軸支架為一空心圓柱體，攪棒軸支架上裝有攪棒。
附圖三表示鉆井液引流器的組合示意圖，從中可以看出鉆井液引流器由小型螺桿泵(6)、管道(5)、吸頭(26)、柱塞(27)、換向閥(31)、回流管(7)、自來水管(28)、水管閥(29)組成。取樣罐總成(11)接在引流管(5)和回流管(7)之間，引流泵裝在回流管中。柱塞件裝在吸頭附近的鉆井液槽板上，安裝時須使吸頭在鉆井液循環(huán)中能浸入液中，循環(huán)停止時柱塞件自動充氣使吸頭抬離液面。回流管頭安裝在鉆井液槽的液面上，不與液面接觸。圖中的箭頭示正常錄井時鉆井液引流的方向，虛線示自來水沖洗的方向。
附圖四表示插式盒的俯視結(jié)構(gòu)圖。附圖五表示刻度自動檢查機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖從中可以看出刻度自動檢查機(jī)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)氣樣管(56)、氣動針頭總成(49)、氣樣管盒(55)、擋板步進(jìn)器(43)、電磁閥(48)、推板簧(57)、推板(58)、檔板柱(46)、聯(lián)動桿(47)組成。標(biāo)準(zhǔn)氣樣管為空心圓柱體，上下端口用薄皮封口，在一個標(biāo)準(zhǔn)氣樣管盒內(nèi)裝有8支標(biāo)準(zhǔn)氣樣管，標(biāo)準(zhǔn)氣樣管盒為一方體，兩側(cè)各有8個針頭定位孔，標(biāo)準(zhǔn)氣樣管盒從刻度自動檢查機(jī)構(gòu)的開口端送入盒倉，盒的斜面端順著步進(jìn)器的檔板上的斜面逐個將檔板壓下，當(dāng)盒與推板接觸后，繼續(xù)推入就使推板簧受力壓縮，盒推到底后，8塊檔板全部彈起，此后若電磁鐵不吸動則盒不能向外移動；氣動針頭總成裝在盒倉的上下方，在氣動針頭總成上有一氣室，其上裝有進(jìn)退針氣嘴，針頭經(jīng)隔板與載氣管連接；檔板步進(jìn)器由檔板柱、定位板、彈簧、電磁鐵、連動桿組成，檔板柱安裝在定位板上，定位板與倉盒連接，檔板柱上套有彈簧，檔板柱上開有尺寸大于聯(lián)動桿寬度的方孔，聯(lián)動桿安裝在檔板柱方孔內(nèi)，電磁鐵安裝在檔板柱上。
附圖六表示吸頭的結(jié)構(gòu)示意圖，從中可以看出全部結(jié)構(gòu)。具體實施。當(dāng)需要測量鉆井液中的烴類含量時，開動計算機(jī)。引流泵開動，鉆井液沿吸頭、引流管抽進(jìn)取樣罐，反吹時間開始時上下口閥截流，實現(xiàn)取鉆井液。同時蒸餾脫氣器的罐內(nèi)開始加熱攪拌，實現(xiàn)自動蒸餾脫氣。反吹時間末，脫出的樣品經(jīng)下樣氣管全部進(jìn)入預(yù)先抽真空的脫氣體積計量管，由微型液位計自動測得脫氣體積數(shù)送往接口，然后主機(jī)中預(yù)先抽真空的定量管受電磁閥控制自動定時開通，經(jīng)過體積計量后的樣品氣進(jìn)入分析道的定量管。脫氣體積計量完畢什閥控制鹽水從體積計量管降回鹽水管。分析時間開始，載氣烴定量管將其中的樣品氣送入插式盒中的色譜柱和鑒定器實現(xiàn)分析。分析結(jié)果數(shù)據(jù)經(jīng)電路送往接口，由計算機(jī)處理成地質(zhì)圖。
權(quán)利要求1.一種石油勘探中用于直接測量鉆井液中烴類含量的氣測儀，其特征是這種儀器由主機(jī)(3)和使用引流器的自動蒸餾脫氣器(9)及引流器吸頭自動升降、清洗機(jī)構(gòu)組成。主機(jī)由機(jī)箱(1)、烴組分插式盒(2)、非烴加全烴組分插式盒(8)，和裝有脫氣器控制件(10)的抽屜(4)組合成一個箱體，烴組分插式盒(2)和非烴加全烴組分插式盒(8)，內(nèi)裝有刻度自動檢查機(jī)構(gòu)，自動蒸餾脫氣器(9)包括取樣罐總成(11)和脫氣器控制件(10)，引流器包括吸頭總成(26)、引流管(5)、引流泵(6)、回流管(7)，主機(jī)通過上口電磁閥(19)與自動蒸餾脫氣器(9)管道連接，自動蒸餾脫氣器(9)通過下口電磁閥(25)與鉆井液引流器的引流泵(6)、引流管、回流管管道連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種直接測量鉆井液中烴類含量的氣測儀，其特征在于插式盒內(nèi)的刻度自動檢查機(jī)構(gòu)由標(biāo)準(zhǔn)氣樣管盒(55)、氣動針頭總成(49)、盒倉(41)、擋板步進(jìn)器(42)組成，標(biāo)準(zhǔn)氣樣管盒(55)為矩形扁盒，內(nèi)裝有8支氣樣管，管為塑料空心圓柱體，內(nèi)裝有高精度標(biāo)準(zhǔn)氣樣，管的上下端為薄皮封口，標(biāo)準(zhǔn)氣樣管盒(55)的上下方各有8個針頭定位孔，標(biāo)準(zhǔn)氣樣管盒(55)從刻度自動檢查機(jī)構(gòu)的開口端送入盒倉(41)，盒的斜面端順著步進(jìn)器(42)中檔板(43)上的斜面將檔板逐個壓下而深入盒倉，當(dāng)盒與盒倉內(nèi)的推板(58)接觸后，繼續(xù)推入就使推板簧(57)受力壓縮，盒(55)推到盒倉底后，8塊檔板全部彈起，此后若電磁鐵(48)吸動則檔板(43)向下而使盒受推板簧(57)頂推而移動一步，氣動針頭總成(49)裝在盒倉(41)的上下方，在氣動針頭總成(49)上有一氣室(39)，其上裝有進(jìn)退針氣嘴(37)，針頭(40)經(jīng)檔板(43)與載氣管(37)連接；檔板步進(jìn)器(42)由檔板柱(46)、定位板(45)、電磁鐵(48)、聯(lián)動桿(47)組成，檔板柱安裝在定位板上，定位板與倉盒連接，檔板柱上套有彈簧。檔板柱上開有尺寸大于聯(lián)動桿寬度的方孔，聯(lián)動桿安裝在檔板柱方孔內(nèi)，電磁鐵安裝在檔板柱上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種直接測量鉆井液中烴類含量的氣測儀器，其特征在于自動蒸餾脫氣器由取樣罐總成和脫氣器控制件總成組成并帶有鉆井液引流器，取樣罐總成包括上口閥、罐體、加熱管、攪棒軸支架、旋轉(zhuǎn)磁場線圈、攪棒、下口閥、回流管組成，引流管、樣品氣管與上口閥管道連接，罐體分別與上口閥及下口閥管道連接，加熱管裝在罐體內(nèi)，旋轉(zhuǎn)線圈座與攪棒軸支架為一空心圓柱體，攪棒軸支架上裝有攪棒，脫氣器控制件包括上下樣氣管、脫氣體積計量管、鹽水管、放水閥、和鹽水升降控制閥，脫氣體積用微型液位計自動計量，加熱攪拌的起止和脫出的樣品氣送入分析道的定量管都靠計算機(jī)控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種直接測量鉆井液中烴類含量的氣測儀器，其特征在于鉆井液引流器由小型螺桿泵(6)、管道、吸頭(32)、組成，吸頭為橫寬可以組合的扁平漏斗結(jié)構(gòu)，使鉆井液樣能取自寬度接近鉆井液槽面寬的一個帶上，吸頭體(32)上有前網(wǎng)(35)和后網(wǎng)(34)，加寬件接近吸頭體兩邊能組成不同的橫寬。引流泵經(jīng)管道與吸頭相接，吸頭安放在鉆井液出口槽內(nèi)，管道一面與吸頭相接另一面與取樣罐管道連接，管道的內(nèi)表面涂有聚四乙烯薄層，管外加化纖棉保護(hù)套。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種直接測量鉆井液中烴類含量的氣測儀器，其特征在于引流器吸頭自動升降、清洗機(jī)構(gòu)由吸頭(32)、柱塞(27)、水管閥(29)、自來水管(28)、動力氣管(30)、三通換向閥(31)、引流泵(6)組成，引流泵經(jīng)三通換向閥(31)經(jīng)管道與吸頭及回流管連接，動力氣管(30)與柱塞(27)接在鉆井液槽上并與吸頭相接，水管閥(29)裝在自來水管(28)線上與回流管連接，鉆井液循環(huán)停止時，柱塞(27)自動充器，使吸頭(26)抬離開液面，同時水管閥(29)自動開通，仍用引流泵(6)引水經(jīng)三通閥控制液路局部換向，將取樣罐總成、全部管道、吸頭沖洗，然后定時自動關(guān)斷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種直接測量鉆井液中烴類含量的氣測儀器，其特征在于烴組分插式盒與機(jī)箱之間氣路件連接均采用插拔式結(jié)構(gòu)且在機(jī)箱內(nèi)裝有兩套烴組分插式盒、非烴組分插式盒。
專利摘要本實用新型提供一種直接測量鉆井液中烴類含量的氣測儀，它由自動蒸餾脫氣器、小型鉆井液引流器和主機(jī)組成，能直接測得鉆井液中的天然氣組分C
文檔編號G01N30/02GK2133842SQ9223023
公開日1993年5月19日 申請日期1992年8月14日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月14日
發(fā)明者徐有信 申請人:徐有信