[发明专利]井下人工放射性储层流体分析仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于油气资源勘探的井下流体分析仪，尤其涉及一种采用人工放射源，在井下直接对样品进行分析并实现分析数据预处理的井下人工放射性储层流体分析仪，属于石油勘探技术领域。

背景技术

石油是多种工业产品的基础原料，其供应量关系到国计民生。根据研究，2008年我国对国外石油资源的依赖程度为47.9％，即石油供应的将近一半需要依赖国外进口。面对这种情况，迫切需要在石油勘探上取得重大突破，探明更多的储量，以减小石油供应的缺口。

石油埋藏在地下几十米到几千米深度不等的有孔隙、裂缝或溶洞的岩石中。为了寻找和开采石油，需要从地面向地下的油气层之间钻凿出一个通道，这个过程被称为钻井。钻井作业时，依靠钻机的动力带动钻杆和钻头旋转，钻头逐次向下破碎遇到的岩层，并形成一个井筒。钻头到达设计深度后，要在井筒内下入仪器进行测井作业，以便确定井下地层岩性和各个油、气、水层的位置。

石油测井是利用声、电、核、磁等学科原理，大量应用现代新材料、新工艺、微电子和计算机技术，在高温、高压的井筒环境对地层进行测量的技术，是精确了解地层构造和地层组分，寻找油气资源并对其进行评价的重要手段。随着油气勘探开发的不断深入，其对象也越来越复杂。测井作为石油勘探开发的重要技术手段，其地位和作用也日益彰显。

目前使用较为普遍的测井技术包括随钻测井、核磁共振测井、过套管测井、电缆测井等。此外，有的公司还研制出了多极子声波、多分量感应、油基泥浆电阻率成像等新型井下仪器。但是，这些技术仍然存在一定的不足，例如在现有的电缆测井仪器中，常见的样品分析做法有两种：1.将要分析的地层样品从高温高压的几千米井下取出到地面，送回到基地的分析化验中心，在常温常压状态下，使用常规方法进行各种物理、化学方面的分析化验。2.将分析样品在井下直接进行光谱或核磁共振的方法进行分析。这两种方法的不足之处在于：第1种方法完全破坏了样品的高温高压状态，由于要将样品从井下取出，送到工作基地，时效差，风险也大，每次只能分析2～3个样品，作业周期长，非常不经济。第2种方法虽然保持了样品的原始状态，但由于使用光谱或核磁共振的方法使仪器可获得的信息有限，并和常规测井方法的关联度较差。

因此，广大石油勘探企业亟需一种具有中子发生器等人工放射源、能够高速、有效地分析井下样品的新型储层流体分析仪问世。

发明内容

鉴于现有技术所存在的不足和国内石油勘探企业的现实需求，本发明所要解决的技术问题在于提供一种新型的井下人工放射性储层流体分析仪。该仪器采用人工放射源，可以直接在井下对样品进行分析并实现分析数据预处理。

为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种井下人工放射性储层流体分析仪，其特征在于：

所述井下人工放射性储层流体分析仪包括通信及控制部分、取样及样品处理部分、核探测器、样品数据分析中心和样品腔、人工放射源和放射性源控制器；

所述通信及控制部分一方面通过测井电缆与地面相连接，另一方面分别连接取样及样品处理部分、核探测器、样品数据分析中心和放射性源控制器，所述放射性源控制器连接人工放射源；

所述取样及样品处理部分中具有取样器，所述取样器采集样品，将所述样品放入所述样品腔中进行分析，分析完毕之后将样品推出所述样品腔。

其中，所述人工放射源为中子发生器。

所述中子发生器封闭在样品腔后方的一个腔体内，一端通过减震橡胶、另外一端通过减震弹簧与腔体内部接触以实现固定。

所述闭合腔体的前端为样品腔，后端是可以实现往复运动的活塞。

所述取样及样品处理部分、样品数据分析中心和放射性源控制器分别使用独立的微处理器进行控制。

所述井下人工放射性储层流体分析仪还包括用于判断样品是否是地层原液的样品识别器，所述样品识别器与所述通信及控制部分进行连接。

所述样品识别器包括放大器、恒流源和四个电极，其中两个电极连接所述放大器，另外两个电极连接所述恒流源。

本发明所提供的井下人工放射性储层流体分析仪将对样品的分析完全放在井下完成，一次下井可以分析多个样品，分析过程中完全保持样品原样，从而使分析结果最接近真实情况；采用高速嵌入式工业控制和数据分析计算，配合元素谱图对样品进行详细的分析，并将数据送地面显示，操作过程十分便利。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

图1为安装有本井下人工放射性储层流体分析仪的测井仪器的仪器串图；

图2为本井下人工放射性储层流体分析仪的整体结构示意图；