二维色谱录井分析装置及方法

摘要

本发明公开了一种二维色谱录井分析装置及方法，二维色谱录井分析装置，包括萃取组件、过滤组件、一维色谱柱、调制器、二维色谱柱、氢焰鉴定器和控制组件；萃取组件用于萃取钻井液样品中的地层流体；过滤组件用于过滤地层流体为色谱录井样品；一维色谱柱、调制器、二维色谱柱及氢焰鉴定器依次导通连接，控制组件与一维色谱柱、调制器、二维色谱柱及氢焰鉴定器分别信号连接。本发明通过萃取及过滤工序获得满足使用要求的色谱录井样品，并通过一维色谱柱、调制器和二维色谱柱分析得到二维气相色谱，实现了地层流体的二维气相色谱分析。

说明书

技术领域

本发明涉及油气勘测开发技术领域，尤其是涉及一种二维色谱录井分析装置及方法。

背景技术

气测录井技术是基于气相色谱分离技术和氢火焰鉴定器(FID)，利用气测录井分析仪对钻遇地层中所含气体烷烃成分进行检测分析的一种录井技术。

二维气相色谱分析具有峰容量大(为两根柱峰容量的乘积)、分析速度快、分辨率高、定性规律由模式等特点，适用于对复杂混合物的成分检测，然而，由于携带地层流体的钻井液样品中含有大量杂质，目前，尚无能够实现地层流体二维气相色谱分析的装置。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的是提供一种二维色谱录井分析装置，能够实现地层流体的二维气相色谱分析。

本发明的第二个目的是提供一种二维色谱录井分析方法。

为了实现上述第一个目的，本发明提供了如下方案：

一种二维色谱录井分析装置，包括萃取组件、过滤组件、一维色谱柱、调制器、二维色谱柱、氢焰鉴定器和控制组件；

所述萃取组件用于萃取钻井液样品中的地层流体；

所述过滤组件用于过滤所述地层流体为色谱录井样品；

所述一维色谱柱、调制器、二维色谱柱及氢焰鉴定器依次导通连接，所述控制组件与所述一维色谱柱、调制器、二维色谱柱及氢焰鉴定器分别信号连接；

所述一维色谱柱用于输入所述色谱录井样品，并按照族类逐步分离出所述色谱录井样品的相同族类样品，所述调制器用于解调相同所述族类样品，所述二维色谱柱再次分离经过解调的所述族类样品。

在一个具体实施方案中，所述萃取组件包括盛放有机溶剂的试管；

所述试管用于与所述钻井液样品充分混合，萃取所述地层流体。

在另一个具体实施方案中，所述萃取组件还包括第一注射器和第二注射器；

所述第一注射器用于抽取第一预设量的所述钻井液样品到所述试管内；

所述第二注射器用于抽取第二预设量的所述有机溶剂到所述试管内。

在另一个具体实施方案中，所述过滤组件包括过滤塞和样品瓶；

所述过滤塞塞盖在所述样品瓶的瓶口，用于过滤注入所述样品瓶内的所述地层流体。

在另一个具体实施方案中，所述二维色谱录井分析装置还包括定量抽取器；

所述定量抽取器用于定量抽取所述样品瓶内盛放的色谱录井样品到所述一维色谱柱内。

在另一个具体实施方案中，所述二维色谱录井分析装置还包括进样器；

所述进样器与所述一维色谱柱导通连接，所述定量抽取器定量抽取的所述色谱录井样品能够通过所述进样器进入所述一维色谱柱内。

在另一个具体实施方案中，所述二维色谱录井分析装置还包括氢气发生器；

所述氢气发生器分别与所述氢焰鉴定器导通连接。

在另一个具体实施方案中，所述二维色谱录井分析装置还包括机箱，所述机箱上开设有进样口，所述进样口与所述进样器导通连接；

所述一维色谱柱、调制器、二维色谱柱和氢焰鉴定器均安装在所述机箱内。

在另一个具体实施方案中，所述控制组件包括内置控制器、信号采集处理模块、无线发送模块和外接控制器；

所述内置控制器、信号采集处理模块和无线发送模块均安装在所述机箱内；

所述氢焰鉴定器与所述信号采集处理模块信号连接；

所述内置控制器分别与所述信号采集处理模块、无线发送模块、进样口、进样器、调制器、氢气发生器信号连接；

所述外接控制器与所述无线发送模块信号连接。

根据本发明的各个实施方案可以根据需要任意组合，这些组合之后所得的实施方案也在本发明范围内，是本发明具体实施方式的一部分。

不限于任何理论，从以上公开内容可以看出，本发明公开的二维色谱录井分析装置，使用时，取出钻井液样品到萃取组件内，通过萃取组件萃取钻井液样品中的地层流体；接着，过滤组件过滤地层流体，将杂质过滤出，获得色谱录井样品；然后，将色谱录井样品输入一维色谱柱内，控制组件控制一维色谱柱并按照族类逐步分离出色谱录井样品的相同族类样品；接着，控制组件控制调制器解调相同族类样品；然后，控制组件控制二维色谱柱再次分离解调后的族类样品；最后，输入到氢焰鉴定器，获得二维色谱录井谱图。本发明通过萃取及过滤工序获得满足使用要求的色谱录井样品，并通过一维色谱柱、调制器和二维色谱柱分析得到二维气相色谱。本发明实现了地层流体的二维气相色谱分析。

为了实现上述第二个目的，本发明提供了如下方案：

一种二维色谱录井分析方法，包括：

萃取钻井液样品中的地层流体；

过滤所述地层流体为色谱录井样品；

将所述色谱录井样品注入一维色谱柱按照族类逐步分离出所述色谱录井样品的相同族类样品，解调相同所述族类样品，输入二维色谱柱再次分离经过解调的所述族类样品，得到所述色谱录井样品的二维色谱录井谱图。

本发明提供的二维色谱录井分析方法，首先，获取钻井液样品，从钻井液样品中萃取出地层流体；接着，过滤地层流体中的杂质，获得色谱录井样品；最后，将色谱录井样品注入一维色谱柱按照族类逐步分离出色谱录井样品的相同族类样品，解调相同族类样品，输入二维色谱柱再次分离经过解调的族类样品，得到色谱录井样品的二维色谱录井谱图。本发明实现了地层流体的二维气相色谱分析。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的二维色谱录井分析装置的结构示意图；

图2为本发明实施例二中提供的样品二维色谱录井图。

其中，图1中：

一维色谱柱1、调制器2、二维色谱柱3、氢焰鉴定器4、进样器5、氢气发生器6、机箱7、进样口8、内置控制器9、信号采集处理模块10、无线发送模块11、外接控制器12、电源模块13。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图1和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

实施例一

本发明提供了一种二维色谱录井分析装置，其中，二维色谱录井分析装置包括萃取组件、过滤组件、一维色谱柱1、调制器2、二维色谱柱3、氢焰鉴定器4和控制组件。

萃取组件用于萃取钻井液样品中的地层流体，萃取组件可以是任意能够实现萃取地层流体的组件。

过滤组件用于过滤地层流体为色谱录井样品。过滤组件将地层流体中的杂质过滤出去后，得到色谱录井样品，满足一维色谱柱1和二维色谱柱3的使用要求。

一维色谱柱1、调制器2、二维色谱柱3及氢焰鉴定器4依次导通连接，控制组件与一维色谱柱1、调制器2、二维色谱柱3及氢焰鉴定器4分别信号连接，控制一维色谱柱1、调制器2、二维色谱柱3和氢焰鉴定器4的启停，并获得二维气相色谱。

具体地，一维色谱柱1、调制器2、二维色谱柱3及氢焰鉴定器4通过气管依次导通连接。

一维色谱柱1用于输入色谱录井样品，并按照族类逐步分离出色谱录井样品的相同族类样品，调制器2用于解调相同族类样品，二维色谱柱3再次分离经过解调的族类样品。

本发明公开的二维色谱录井分析装置，使用时，取出钻井液样品到萃取组件内，通过萃取组件萃取钻井液样品中的地层流体；接着，过滤组件过滤地层流体，将杂质过滤出，获得色谱录井样品；然后，将色谱录井样品输入一维色谱柱1内，控制组件控制一维色谱柱1并按照族类逐步分离出色谱录井样品的相同族类样品；接着，控制组件控制调制器2解调相同族类样品；然后，控制组件控制二维色谱柱3再次分离解调后的族类样品；最后，输入到氢焰鉴定器4，获得二维色谱录井谱图。本发明通过萃取及过滤工序获得满足使用要求的色谱录井样品，并通过一维色谱柱1、调制器2和二维色谱柱3分析得到二维气相色谱。本发明实现了地层流体的二维气相色谱分析。

实施例二

在本发明提供的第二实施例中，本实施例中的二维色谱录井分析装置和实施例一中的二维色谱录井分析装置的结构类似，对相同之处就不再赘述了，仅介绍不同之处。

在本实施例中，本发明具体公开了萃取组件包括盛放有机溶剂的试管，试管用于与钻井液样品充分混合，萃取地层流体。

进一步地，本发明公开了有机溶剂为正己烷，需要说明的是，有机溶剂也可以是种类的有机溶剂。

进一步地，本发明公开了萃取组件还包括第一注射器和第二注射器，第一注射器用于抽取第一预设量的钻井液样品到试管内，第二注射器用于抽取第二预设量的有机溶剂到试管内。第一预设量的钻井液样品和第二预设量的有机溶剂可以根据需要进行设定。

第一注射器和第二注射器上均有刻度，便于控制注入试管内的剂量。

本实施例以第一注射器为10ml，第二注射器为5ml，试管为10ml、塑料质样品瓶为500ml为例，准备好试管架及正己烷溶剂，利用第二注射器从500ml样品瓶内抽取3ml±1ml钻井液样品，注入试管内2ml钻井液样品；利用第一注射器抽取8ml正己烷溶剂注入含有2ml钻井液的试管内，摇动试管，让正己烷溶剂与钻井液样品混合均匀后放置在试管架进行静置，实现钻井液中地层流体的萃取。

过滤组件用于过滤地层流体为色谱录井样品。具体地，过滤组件包括过滤塞和样品瓶，过滤塞塞盖在样品瓶的瓶口，用于过滤注入样品瓶内的地层流体。

具体地，以过滤塞的过滤直径为25μm为例。试管内地层流体静置不少于24h后，把25μm过滤塞盖在5ml玻璃材质制成的样品瓶的瓶口，用2ml注射器从试管架上的试管内抽取1.8±0.2ml地层流体，通过过滤塞注入5ml的样品瓶内，过滤出地层流体中的大粒径固体杂质，实现样品净化处理。

进一步地，本发明公开了二维色谱录井分析装置还包括定量抽取器，定量抽取器用于定量抽取样品瓶内盛放的色谱录井样品到一维色谱柱1内。具体地，以定量抽取器为1μl注射器为例，从5ml玻璃质的样品瓶中定量抽取1μl净化后的二维色谱录井样品，注入一维色谱柱1，进行分析处理。

进一步地，本发明公开了二维色谱录井分析装置还包括进样器5，进样器5与一维色谱柱1导通连接，定量抽取器定量抽取的色谱录井样品能够通过进样器5进入一维色谱柱1内。

进一步地，本发明公开了二维色谱录井分析装置还包括氢气发生器6，氢气发生器6分别与氢焰鉴定器4导通连接。

进一步地，本发明公开了二维色谱录井分析装置还包括机箱7，机箱7上开设有进样口8，进样口8与进样器5导通连接，一维色谱柱1、调制器2、二维色谱柱3和氢焰鉴定器4均安装在机箱7内，避免外露影响美观。

进一步地，本发明公开了控制组件包括内置控制器9、信号采集处理模块10、无线发送模块11和外接控制器12，内置控制器9、信号采集处理模块10和无线发送模块11均安装在机箱7内。氢焰鉴定器4与信号采集处理模块10信号连接，便于信号采集模块采集到氢焰鉴定器4的信息。

内置控制器9分别与信号采集处理模块10、无线发送模块11、进样口8、进样器5、调制器2、氢气发生器6信号连接，具体地，内置控制器9分别与信号采集处理模块10、无线发送模块11、进样口8、进样器5、调制器2、氢气发生器6通过控制线连接。

外接控制器12与无线发送模块11信号连接，具体地，通过无线网络连接，便于外界通过外界控制器控制内置控制器9，进而实现人机交互。氢焰鉴定器4、信号采集处理模块10、内置控制器9和无线发送模块11通过数据线依次连接。

具体地，内置控制器9为微型计算机，外接控制器12为外接笔记本电脑。

进一步地，本发明公开了二维色谱录井分析装置还包括电源模块13，电源模块13内置于机箱7内，且电源模块13通过电源线分别与进样器5、调制器2、氢焰鉴定器4、信号采集处理模块10、内置控制器9、无线发送模块11和氢气发生器6连接。

录井过程中，制备好的色谱录井样品通过进样口8经由气管线送到进样器5，在内置控制器9的控制下，色谱录井样品经过气化进入到一维色谱柱1按照族类逐步分离，分离出的相同族类样品送到调制器2进行解调，解调后的样品气送入二维色谱组进行再次分离，分别得到样品的二维色谱录井谱图，如图2所示，有利于进一步量化处理分析，实现二维色谱录井。

实施例三

本发明提供了一种二维色谱录井分析方法，包括：

步骤S1：萃取钻井液样品中的地层流体。

具体地，通过实施例一或者二中的萃取组件进行地层流体的萃取。

步骤S2：过滤地层流体为色谱录井样品。

具体地，通过实施例一或者二中的过滤组件过滤地层流体。

步骤S3：将色谱录井样品注入一维色谱柱1按照族类逐步分离出色谱录井样品的相同族类样品，解调相同族类样品，输入二维色谱柱3再次分离经过解调的族类样品，得到色谱录井样品的二维色谱录井谱图。

本发明提供的二维色谱录井分析方法，首先，获取钻井液样品，从钻井液样品中萃取出地层流体；接着，过滤地层流体中的杂质，获得色谱录井样品；最后，将色谱录井样品注入一维色谱柱1按照族类逐步分离出色谱录井样品的相同族类样品，解调相同族类样品，输入二维色谱柱3再次分离经过解调的族类样品，得到色谱录井样品的二维色谱录井谱图。本发明实现了地层流体的二维气相色谱分析。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和创造特点相一致的最宽的范围。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。