[发明专利]一种井下随钻气侵监测装置及工作方法

权利要求书

1.一种井下随钻气侵监测装置，其特征在于，包括随钻短节、气体传感装置、处理器、脉冲传输系统和地面接收处理装置，其中，随钻短节内均布设置有若干个气体传感装置，气体传感装置均连接有处理器，处理器通过脉冲传输系统连接有地面接收处理装置。

2.如权利要求1所述的井下随钻气侵监测装置，其特征在于，气体传感装置包括气体检测腔室、气敏传感器、隔离盒和活性吸附固体，气体检测腔室内设置有气敏传感器、气体检测腔室底部设置有隔离盒，隔离盒内设置有活性吸附固体，隔离盒上设置有透气孔。

3.如权利要求2所述的井下随钻气侵监测装置，其特征在于，气体检测腔室包括侧壁，侧壁包括由外到内依次设置的钢丝网、硅橡胶渗透膜、金属过滤器和穿孔垫板，侧壁顶部和底部设置有密封用气密性垫片。

4.如权利要求2所述的井下随钻气侵监测装置，其特征在于，隔离盒为30mm*10mm*5mm立方体结构，透气孔直径为3nm。

5.如权利要求3所述的井下随钻气侵监测装置，其特征在于，硅橡胶渗透膜活性面积为20％，活性面积为硅橡胶渗透膜透过钢丝网与外界接触的面积，硅橡胶渗透膜厚度为300微米。

6.如权利要求1所述的井下随钻气侵监测装置，其特征在于，气体传感装置的数量与待测气体种类数量相同，各气体传感装置内的气敏传感器种类和活性吸附固体种类对应待测气体种类。

7.如权利要求3所述的井下随钻气侵监测装置，其特征在于，随钻短节底部设置有温度压力传感器，温度压力传感器连接有处理器。

8.一种如权利要求7所述的井下随钻气侵监测装置的工作方法，其特征在于，步骤如下：

(1)未发生气侵时，各个气体传感装置无响应信号产生，处理器只接收到温度压力场信号；

(2)发生气侵后，井筒环空中的气体伴随泥浆在压差作用下渗透进入气体传感装置，气体被硅橡胶渗透膜捕获并进行过滤，隔离掉液相介质，气体通过金属过滤器扩散到气体检测腔室；

(3)气敏传感器表面的气敏材料与气体发生反应，产生信号响应，处理器接收到温度压力场信号和气敏传感器信号，根据装置所在温压场的监测规律，识别、分析得到多种气体的种类与浓度，处理后的信息通过脉冲传输系统发送到地面接收处理装置，进行气侵识别。

9.如权利要求8所述的井下随钻气侵监测装置的工作方法，其特征在于，使用前，先在气体检测腔室内充填惰性气体。