[发明专利]一种基于催化燃烧原理的气测录井全烃检测方法和装置

说明书

本发明涉及一种基于催化燃烧原理的气测录井全烃检测方法和装置，其基于催化燃烧原理的气测录井全烃检测装置包含：催化燃烧检测器，测量样品中的全烃含量；检测器安装座，用于连接气路，安装固定检测器；气路三通，用于稀释样品气。全烃检测过程中，样品气直接进入一个催化燃烧检测器，利用催化燃烧原理对样品气中的全烃浓度进行测量，然后样品气经气路三通的空气稀释后，进入另一个催化燃烧检测器，进行稀释后的样品气全烃浓度测量。本发明可以在线检测气测录井过程中的样品气全烃浓度，无须FID辅助氢气源等额外设备，其结构简单、成本低廉，更适合用于录井防爆现场的天然气全烃检测。

技术领域

本发明涉及油气勘探现场气测录井的技术领域，具体是指一种基于催化燃烧原理对气测录井全烃检测的装置和方法。

背景技术

气测录井可以直观地反映地层的油气信息，特别是随钻井液返出的地层气中天然气等可燃气体组分的全烃含量，对储层识别评价有着重要意义。

目前通用的全烃检测装置和方法有氢火焰离子检测器(FID)和近红外光谱(NIR)测量方法。上述两种方法需要额外的辅助设备，比如氢气发生器，或者结构复杂、成本高昂。

催化燃烧检测器是一种成熟可靠的检测技术，广泛用于爆炸气体含量(LEL)的检测，其结构简单、成本低廉，但受限于检测原理，无法做到0～100％VOL的全量程测量。。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种基于催化燃烧原理的气测录井全烃检测方法。

本发明的目的之二是提供一种结构简单、成本低廉的基于催化燃烧原理的气测录井全烃检测装置。

为实现上述目的，本发明第一方面的基于催化燃烧原理的气测录井全烃检测方法，是对流经每一组样品气测量单元中的两个催化燃烧检测器的样品气中的全烃进行同时测量：当样品气中全烃浓度较低时，一个催化燃烧检测器的测量值即为气测录井的全烃浓度；当样品气中全烃浓度较高时，该一个催化燃烧检测器达到检测上限，此时另一个催化燃烧检测器的检出值乘以稀释倍率即为气测录井的全烃浓度。

在本发明的一个优选实施例中，每一组样品气测量单元中的两个催化燃烧检测器通过气路三通串联起来，在气路中引入稀释空气，对流出一个催化燃烧检测器的样品气进行混合稀释，然后流入另一个催化燃烧检测器进行测量。

在本发明的一个优选实施例中，每一样品气测量单元中的两个催化燃烧检测器通过气路三通串联起来视为对样品气相同采样点的在线测量，两个催化燃烧检测器的响应信号无延时，以实时反映地层气的全烃含量变化。

在本发明的一个优选实施例中，所述的气路三通对流出一个催化燃烧检测器的样品气进行混合稀释的倍率控制在55倍，确保100％的样品气(现场一般以甲烷为参考基准)经稀释后能被另一个催化燃烧检测器正常检出。

作为本发明第二方面的一种实现上述基于催化燃烧原理的气测录井全烃检测方法的装置，包含：

至少两个催化燃烧检测器，每个催化燃烧检测器均基于催化燃烧原理，对样品气中的天然气中的可燃组分进行全烃检测；每一催化燃烧检测器均具有一样品气流入口和样品气流出口；每两个催化燃烧检测器构成一组样品气测量单元，每一组样品气测量单元中的两个催化燃烧检测器分别用于测量样品气中可燃全烃的原始浓度和经空气稀释后的浓度；

一检测器安装座，用于安装所有的催化燃烧检测器；

至少一气路三通，每一气路三通的第一端与一个催化燃烧检测器的样品气流出口，该一个催化燃烧检测器的样品气流入口接样品气，每一气路三通的第二端连接一稀释空气源，每一气路三通的第三端连接另一个催化燃烧检测器的样品气流入口，该另一个催化燃烧检测器的样品气流出口排空；由一个催化燃烧检测器的样品气流出口流出的样品气在所述气路三通中与流入的稀释空气混合稀释后，进入另一个催化燃烧检测器进行测量，测量后，从另一个催化燃烧检测器的样品气流出口排空。