[发明专利]一种随钻烃类检测钻铤研制

说明书

技术领域：

本发明涉及一种随钻烃类检测钻铤研制。 

背景技术：

在井下录井技术方面，MWD、LWD技术的发展和应用为录井技术向井下发展提供了研究方向和技术基础。近20年来分离技术发展迅速，气体分离、气液分离、固液分离等方面的新方法、新技术越来越多，为研究耐高温、高压、腐蚀的气液分离方法和装置奠定了基础。近年来微型色谱、红外光谱、紫外光谱及表面声波等技术手段已经开始逐步应用于油气勘探领域。国内外还没有可供商业使用的直接和连续进行井底烃类含量测量的仪器，针对传统地面录井存在检测时间滞后，受井筒、钻井液、钻井工艺等因素影响较大的现状，攻关形成具有国际领先水平的井下随钻气体录井技术及装备，推动录井方式发生重大变革，实现由地面录井向井下录井的转变，减少井筒的影响，提高录井资料的准确性、及时性，进而提高油气层判识精度，达到提高油气勘探开发效率的目的。 

发明内容：

随钻激光拉曼谱烃类检测仪器共包括：波长280nm、428nm、840nm和1046nm微型半导体激光器四台、高硬度聚光探头一个、窄通带滤光片(数量＞2)、CCD一台和带无线电收/发装置的单片机一个。 

随钻激光拉曼谱烃类检测仪放置在壁厚较大，钻头后的钻铤壁内。钻铤壁厚一般在38mm-53mm，是普通钻杆壁的3-5倍，而随钻激光拉曼谱烃类检测仪的各个部件，厚度均小于20mm，且已光纤连接，分散放置，可以再保证刚度的情况下，固定住随钻激光拉曼谱烃类检测仪的各个部件。另一方面，在试验阶段，在保证强度的前提下，可以定制一段厚壁钻铤，丝接与普通钻铤上。 

高硬度聚光探头放置在紧邻钻头的稳定器螺旋臂内。因为螺旋臂的厚度更大，在保证强度的前提下，可容纳空间更大；同时，螺旋壁与井壁间隔小，可以提高探测信号幅度；另一方面，螺旋壁上一般有球形凸起，起到磨圆井壁和保护探头的作用。同时，钻进过程中，轴向速度一般远远小于周向旋转速度，所以在同一位置，探测器可以同时得到多个光谱响应信号，这进一步提高了检测的准确性。 

随钻烃类拉曼谱检测仪主要特征有： 

1.随钻激光拉曼谱烃类检测仪放置在壁厚较大特制螺旋稳定器，保证机械强度； 

2.定制的钻铤壁厚一般在55mm-65mm，而随钻激光拉曼谱烃类检测仪的各个部件，窗口小于5mm， 且已光纤连接，分散放置，可以再保证刚度的情况下，固定住随钻激光拉曼谱烃类检测仪的各个部件，保证机械强度； 

3.高硬度聚光探头放置在紧邻钻头的稳定器螺旋臂内，提供实时信号； 

4.螺旋槽高速转动离心，可以起到清洗窗口和岩屑分离的作用； 

5.钻进过程中，轴向速度一般远远小于周向旋转速度，所以在同一位置，探测器可以同时得到多个光谱响应信号，这进一步提高了检测的准确性； 

6.抗震(振幅1mm-20mm1HZ-1000HZ)，抗压150MPA，耐高温150摄氏度。 

附图说明：

附图是一种随钻烃类检测钻铤研制示意图(a-无线电信号中继器，b-钻杆接口，c-拉曼谱探测信号发射终端，d-中央控制单片机，e-中空，f-钻铤，g-稳定器球形凸起，h-高硬度聚光探头，i-稳定器，j-钻头，k-岩层) 

具体实施方式：

随钻烃类检测钻铤研制随钻激光拉曼谱烃类检测仪器是在地面钻井液激光拉曼谱烃类检测仪的基础上，改装而成，共包括：波长280nm、428nm、840nm和1046nm微型半导体激光器四台，高硬度聚光探头一个、窄通带滤光片(数量＞2)、CCD一台和带无线电收/发装置的单片机一个。 

随钻激光拉曼谱烃类检测仪放置在壁厚较大，钻头后的钻铤壁内。钻铤壁厚一般在38mm-53mm，是普通钻杆壁的3-5倍，而随钻激光拉曼谱烃类检测仪的各个部件，厚度均小于20mm，且已光纤连接，分散放置，可以再保证刚度的情况下，固定住随钻激光拉曼谱烃类检测仪的各个部件。另一方面，在试验阶段，在保证强度的前提下，可以定制一段厚壁钻铤，丝接与普通钻铤上。 

高硬度聚光探头放置在紧邻钻头的稳定器螺旋臂内。因为螺旋臂的厚度更大，在保证强度的前提下，可容纳空间更大；同时，螺旋壁与井壁间隔小，可以提高探测信号幅度；另一方面，螺旋壁上一般有球形凸起，起到磨圆井壁和保护探头的作用。同时，钻进过程中，轴向速度一般远远小于周向旋转速度，所以在同一位置，探测器可以同时得到多个光谱响应信号，这进一步提高了检测的准确性。