[实用新型]录井气相色谱仪全烃检测定量进样装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及油气勘探开发、钻井液所含的气体录井领域，具体地说是录井气相色谱仪全烃检测定量进样装置。

背景技术

在钻井过程中，钻开地层中的流体以各种方式进入井筒，随着钻井液上返到地面。现场气体录井中所用的气相色谱仪，主要用来分析随钻井液上返到地面的地层释放的气体。在地面条件下，地层气主要有烃类气体（C1～C5）、非烃类气体（二氧化碳、硫化氢等），这些气体表征了地层含油、气、水的特性。因此，对于地层气的检测与分析，是综合录井中一项非常重要的关键技术和手段。

现有的检测手段主要是在地面依靠气相色谱仪检测烃类气体。气相色谱仪由气路系统、进样系统、色谱柱、检测器和记录器组成。

检测器是气相色谱仪的关键部件之一，常见的录井气相色谱仪主要使用氢火焰离子化检测器（FlameIonizationDetector，FID），FID是利用氢火焰作电离源，使有机物电离，产生微电流而响应的检测器，产生的微电流与有机物的浓度成正比。

录井气相色谱仪有两套独立的FID系统，分别用于检测全烃含量（烃类气体总量）和组分含量（甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷和正戊烷）。对全烃含量检测的目的主要是发现油气层，对组分含量的检测主要是评价油气层。

全烃检测的进样，国内色谱仪一般采取稳压阀进行稳压，直接进入FID燃烧，或者采取两个稳压阀进行稳压，之后再进入FID。国外技术是采用电子气路控制模块，控制进入FID的流量。稳压阀容易受到温度、湿度等环境因素影响，不能精确控制，因此不能实现全烃浓度的精确检测。电子气路控制模块价格昂贵，使用成本较高。另外，在这两种进样方式下，录井气相色谱仪FID的线性范围为10⁶，而现场一般需要测量范围为1ppm～100%，只有采用多点标定的方法解决线性不好的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供录井气相色谱仪全烃检测定量进样装置，该装置设计简单，不仅能够使全烃检测定量化，还能够提高全烃检测的精度，扩大色谱仪的线性范围，同时降低录井气相色谱仪制造成本。

为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案，录井气相色谱仪全烃检测定量进样装置，包括六通阀系统、定量管，所述六通阀系统包括六通阀驱动气缸、六通阀，其中六通阀驱动气缸用于驱动六通阀进行旋转更换气道，所述六通阀开设六个孔，六通阀与氢火焰离子化检测器、定量管、氢气管、全烃样气管连接，六通阀驱动气缸连接空气管，所述氢气管和空气管还均分别连通至氢火焰离子化检测器。

氢气依次经过氢气稳压装置、氢气气阻装置后进行分路，一路直接连接氢火焰离子化检测器，另外一路连接六通阀的第二孔，六通阀的第一孔连接氢火焰离子化检测器。

全烃样气依次经过样气稳压装置、样气控制装置后，进入六通阀的第四孔。

所述定量管的两端分别连接六通阀的第三孔和第六孔，然后六通阀的第五孔连接放空管。

空气先经过空气稳压装置后进行分路，一路作为动力气连接并驱动六通阀驱动气缸，另外一路经过空气气阻装置连接氢火焰离子化检测器。

相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型在原有进样系统的基础上，增加六通阀及其驱动气缸和定量管，实现气路流程的改变和定量进样的目的。六通阀是有6个孔的旋转阀，在圆柱形阀体上均匀分布，相邻的两个孔可以实现连通，从而达到改变气路流程的目的。其驱动气缸以空气作为动力气，可以使六通阀旋转一定的角度，从而使相邻的两个孔实现连通或者不连通。

六通阀的旋转可以选用由色谱仪工作站的软件进行控制，设定取样周期为7秒。定量管是一段中空的不锈钢管线，其容积为100uL，用于存储全烃样气，载气流经定量管时，携带一定体积的全烃样气进入FID分析。

氢气作为FID的燃气和携带全烃样气的载气，首先经过稳压，再经过气阻，一路直接到FID燃烧；另外一路作为载气经过六通阀、定量管，携带一定体积的全烃样气进入FID分析。全烃样气为待检测的钻井液脱出的气体。空气先经过稳压，一路作为动力气驱动六通阀气缸，使六通阀旋转一定角度，实现气路更换；另外一路经过空气气阻到FID，为助燃气。

本实用新型提高了检测的精度，使录井气相色谱仪FID的线性范围达到10⁷，同时降低了气相色谱仪生产制造的材料成本。

附图说明

图1为本实用新型的录井气相色谱仪全烃检测定量进样装置的结构示意图。