[实用新型]一种集成仿生一体式半透膜脱气器

说明书

技术领域

本实用新型属油气勘探技术领域，具体涉及一种集成仿生一体式半透膜脱气器。

背景技术

目前录井过程中脱气工作主要是靠气动或电动脱气器进行油气分离，半透膜脱气方式还很少见，尤其对半透膜脱气装置的结构设计更是少之又少，这种脱气方式相对于传统的电动或气动脱气器具有受影响因素少、能定量评价油气含量的优点。

现有的基于半透膜的油气分离装置通过改变内部结构从而改变流场的设计较少，输气效率低，被测气体容易在集气腔内滞留从而不能及时输出至检测装置，这样会影响检测的精度及准确性，不能充分发挥半透膜脱气的优势。

在井上录井工作中，通常脱气和检测两个过程分别在不同的装置中完成，较为繁琐且成本较高。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种集成仿生一体式半透膜脱气器，通过该装置特殊的腔体结构，能使分离出的被测气体快速流畅的通过腔体到达传感器，大大减少被测气体在集气腔的滞留，提高气测录井的精度及准确性，并实现脱气、输气、检测一体化，减小装置尺寸，降低成本。

地下鼠是一类高度特化的动物，鼢鼠作为一种地下鼠为适应黑暗、低氧、声波不易传播的环境，进化出了极为发达的嗅觉系统，其中鼻甲能调节吸入鼻腔的空气并提供嗅觉，其特殊的鼻甲结构能使进气更加均匀、流场更稳定，为整流板的设计提供仿生参考。

近几十年来，仿生减阻研究取得了极大的进展，通过改变表面形态能取得减阻效果，本实用新型受扇贝表面凹坑结构能减少水流阻力以及蚯蚓体表环节状非光滑结构能降低其在土壤中行进阻力的启发，将仿生微结构应用到半透膜脱气器的设计中，起到减小气流阻力，最终提高检测精度的作用。

本实用新型由脱气层A、集气段B、仿生整流板C、输气段D、传感器阵列E、排气嘴1和导线2组成，其中脱气层A固接于集气段B的前端；仿生整流板C的6个长板14镶嵌于集气段B的6个横槽8中，仿生整流板C后端由输气段D限位；输气段D前端与集气段B后端螺纹连接；输气段D后端与排气嘴1入口螺纹连接。

传感器阵列E由传感器Ⅰ19、传感器Ⅱ20和传感器Ⅲ21组成，传感器Ⅰ19、传感器Ⅱ20和传感器Ⅲ21均布于输气段D的环形槽18中，导线2经通孔17与传感器Ⅰ19、传感器Ⅱ20和传感器Ⅲ21连接。

所述的脱气层A由半透膜6和支撑网5组成，半透膜6附着于支撑网5上。

所述的集气段B为回转体，集气段B轴向截面外轮廓由直线a-b、直线b-c、直线c-d、圆弧线d-e和直线e-f顺序连接而成，其中直线a-b与直线b-c的夹角₁为75°，直线b-c长度为20mm，直线c-d长度为15mm，直线e-f长度为10mm，直线c-d与直线b-c的夹角₂为90；圆弧线d-e是以半径r₁＝60-65mm、圆心角α₁为85°形成的圆弧；集气段B轴向截面内轮廓由圆弧线i-j和直线j-k连接而成，其中圆弧线i-j是以半径r₂＝75-80mm、圆心角α₂为65°形成的圆弧，直线j-k长度为10mm；集气段B中a-b段和c-d段壁厚与b-c段壁厚t₁相同，t₁为3mm。

集气段B前端最大直径d₁为185-195mm，集气段脱气口直径d₂为150-160mm，集气段B后端外径d₃为36mm。

集气段B后端直线j-k段内圈设有内螺纹，直线j-k段前设有凹槽G，凹槽轴向长度l₁为20-25mm，凹槽G上设有6个周向均布的横槽8，横槽宽t₂为2mm，集气段B后端横截面中对应横槽8的最大直径d₇为32mm、最小直径d₅为24mm。

集气段B的内壁设有凹坑状仿生微结构10，凹坑状仿生微结构10的凹坑是表面直径d’为0.9-1.8mm，深度h为0.3-0.6mm的浅球形，二相邻凹坑的中心距t为2-2.5mm。

6个载气入口7均布于集气段B的最大直径处后缘，沿直径d₆为166-176mm的圆均匀排列，载气入口7的外径d₄为10-12mm，壁厚为3mm。