|
|
Главная: Статьи: Статьи /архив/: Статья 7 Статья 7. Газоаналитическая аппаратура для станций ГТИ
Махмутов Ш.Я.(shml@npf-geofizika.ru), Газоаналитическая аппаратура (геохимический модуль) станций ГТИ является основной составной частью любой системы геолого-технологических и геолого-геохимических исследований, от технических характеристик которой во многом зависит уровень решения геологических и технологических задач. Высокая информативность геохимического модуля может быть обеспечена при Учитывая изложенные требования к газоаналитической аппаратуре и разнообразие встречающихся геолого-технических условий проводки скважин различного назначения, в лаборатории разработан и изготовлен целый ряд геохимических модулей: Хроматографический комплекс ХГ-1ГМ разработан на базе широко известного хроматографа ХГ-1Г. Необходимость разработки такого комплекса обусловлена тем, что в эксплуатации находятся десятки хроматографов ХГ-1Г, которые, обладая целым рядом преимуществ, имеют и существенные недостатки: низкую автоматизацию процесса управления работой хроматографа, сложность и трудоемкость обработки получаемых данных, устаревшую элементную базу, отсутствие выхода на ПК и т.д. При разработке комплекса ХГ-1ГМ были поставлены следующие задачи: Структурная схема хроматографического комплекса ХГ-1ГМ показана на рис. 1.
Хроматографический комплекс ХГ-1ГМ может измерять до десяти углеводородных компонент (СН4 – С6Н14) с изосоединениями. Время цикла анализа при измерении шести УВГ – не более 100 с. Порог чувствительности по пропану – 1×10-6 %. Верхний предел измерения концентрации УВГ – 100 %. Взаимодействие компьютера с хроматографом осуществляется посредством микропроцессорного модуля управления. Модуль управления соединяется с компьютером через COM-порт и выполняет следующие функции: Хроматографический комплекс ХГ-1ГМ сконструирован таким образом, что после первоначальной установки необходимых значений газовых потоков, режимов нагрева колонок дальнейшая его работа происходит под управлением программы «Chrom» с персонального компьютера. Программа обладает простым, интуитивно понятным интерфейсом и выполняет: Программа «Chrom» работает под операционными системами Windows 95, Windows 98, Windows NT4, Windows 2000, Windows ХР. Для работы программы рекомендуется 64 Мб памяти и более, процессор Pentium 166 и выше. Комплекс ХГ-1ГМ может работать в нескольких режимах. Ручной режим. В этом случае запуск цикла работы хроматографа осуществляется вручную при помощи нажатия кнопки ПУСК на экране монитора. Непрерывный режим. В этом режиме циклы работы хроматографа следуют друг за другом без остановки и без пропусков. Это самый предпочтительный режим, т.к. отсутствие пропусков между циклами значительно уменьшает вероятность пропусков кратковременных газопроявлений при вскрытии пластов малой мощности. Временной режим. Для этого режима программно задаётся промежуток времени, через который будет происходить запуск хроматографа. Режим по метке глубины. В данном режиме хроматограф запускается каждый раз после проходки определённого интервала. После запуска проводятся несколько циклов подряд и сохраняются результаты последнего анализа. Это сделано для того, чтобы хроматограф вошёл в режим (прогрелся) после простоя. Количество разгонок для входа в режим задаётся программно. Интервал по глубине задаётся в программе регистрации технологических параметров бурения скважин. Данные газового анализа автоматически передаются в программу регистрации, которая привязывает их к глубине. Программа регистрации может находиться на том же компьютере, что и программа для хроматографа. Предусмотрен также вариант работы программ на разных компьютерах, в этом случае компьютеры связывают при помощи сетевых карт и сетевого шнура. Модернизация существующего парка хроматографов ХГ-1Г позволяет без использования значительных финансовых средств перевести газокаротажные исследования на качественно новый уровень. Применение хроматографического комплекса ХГ-1ГМ в Башкирии и Татарии показало его высокую эффективность, особенно при выявлении в тонкослоистых разрезах маломощных пластов. Газоаналитический комплекс «АСТРА» разработан для геолого-геохимических станций «Геогаз-1», поставленных в Республику Беларусь, и представляет газокаротажную станцию нового поколения с расширенными функциональными возможностями. Структурная схема газоаналитического комплекса «АСТРА» показана на рис. 2.
Комплекс обеспечивает непрерывный контроль, сбор и регистрацию геохимической и технологической информации, первичную обработку и экспресс-интерпретацию получаемой информации, раннюю диагностику и предупреждение аварийных ситуаций, формирование базы данных, формирование, заполнение и представление заказчику ежесуточных сводок и рапортов. Комплекс представляет собой аппаратно-программную систему и функционально включает: Хроматограф может работать в следующих режимах: Технические характеристики
Хроматограф обеспечивает циклическое измерение предельных углеводородных газов: метана, этана, пропана, бутана, пентана, гексана, изосоединений и др. при автоматическом отборе и анализе проходящей газовоздушной смеси. Время выхода пиков и цикла анализа устанавливаются программно. Имеет независимый выход на аналоговый регистратор с возможностью ручной регулировки диапазонов. Суммарный газоанализатор предназначен для непрерывного измерения суммарной концентрации газов в газовоздушной смеси (S Г), извлекаемой из бурового раствора. Газоанализатор оборудован аварийной сигнализацией, которая срабатывает при превышении концентрации S Г в промывочной жидкости на выходе из скважины выше установленного предела, задаваемого программно. Технические характеристики
Узел контроля технологических параметров бурения предназначен для сбора информации с технологических датчиков, в т. ч. датчика глубины, датчика давления и др. Технические характеристики
Обработка хроматографической и технологической информации производится программами «Регистрация», «Chrom», «GeoData», работающими под управлением среды Windows. Программа регистрации технологических параметров процесса бурения скважин «Регистрация» обеспечивает следующие возможности в реальном масштабе времени: Программа регистрации, визуализации и обработки данных процесса работы хроматографа «Chrom»: Программа «GeoData» предназначена для ввода, просмотра, редактирования и распечатки информации, получаемой в процессе бурения скважин. Программа позволяет работать со следующими видами данных: Формат данных программы – LAS-файл или файлы реального времени. Встроенные средства редактирования позволяют корректировать и исправлять все данные, с которыми может работать программа. Программа имеет настраиваемый интерфейс, удобную систему контекстного меню, программного меню и настраиваемую панель кнопок быстрого доступа. В газоаналитическом комплексе «АСТРА-1», в отличие от комплекса «АСТРА», отсутствует газоанализатор суммарного газосодержания. Комплекс «АСТРА-1» предназначен для исследования разведочных и эксплуатационных скважин в хорошо изученных районах с мощностью продуктивных пластов более 2,5 – 3 м и механической скоростью бурения в продуктивной толще не более 30 м/ч. Газоаналитический комплекс «АСТРА-2» предназначен для работы с системой измерения технологических параметров «Леуза», выпускаемой в лаборатории, и имеет хроматограф, аналогичный по техническим характеристикам хроматографу в комплексе «АСТРА», и газоанализатор суммарного содержания горючих газов с электрохимическим детектором. Чувствительность газоанализатора по метану – 1×10-2 %. Регистрация – непрерывно в функции времени. Газоаналитический комплекс «АСТРА-2» предназначен для исследования поисковых, разведочных и эксплуатационных скважин в геологических разрезах простого и сложного строения с относительно высокими фоновыми показаниями УВГ (от 0,1 % и более). Типовая хроматограмма, получаемая на хроматографах комплексов типа «АСТРА» и ХГ-1ГМ, показана на рис. 3.
Пример выделения нефтенасыщенного пласта в карбонатном разрезе с помощью газоаналитического комплекса «АСТРА» при геолого-технологических исследованиях разведочной скважины Тюменякской площади (Башкирия) показан на рис. 4. Вскрытие пласта в интервале 1440 – 1446 м сопровождалось увеличением суммарного содержания УВГ с 0,0002 до 0,0015 %, изменением относительного содержания метана в ГВС с 10 – 15 до 30 – 40 %, увеличением интенсивности люминесценции шлама и керна, изменением цвета люминесценции.
Широкое применение описанных газоаналитических комплексов в станциях ГТИ показало их высокую эффективность при выделении в разрезах со сложным геологическим строением нефтегазонасыщенных пластов мощностью от 1,5 м при газовом факторе нефти менее 15 м3/т и фоновых газопоказаниях ниже 0,001 % (при газовых пластовых аномалиях 0,015 – 0,03 %). Данные комплексы успешно эксплуатируются на предприятиях Башкирии, Татарии, Коми, Казахстана, Беларусии, Мавритании (Африка) и др. Таким образом, разработанный ряд газоаналитических комплексов ХГ-1ГМ и «АСТРА» позволяет провести оснащение станций газового каротажа, геолого-геохимических и геолого-технологических исследований современными средствами газового анализа различных модификаций в зависимости от горно-геологических условий района работ, геологического строения разреза, категории исследуемых скважин и применяемой технологии их проводки. НТВ "Каротажник". 2003. Вып. 108, с. 100-111 ! Контакт с автором Махмутовым Ш.Я., разработчиком газоаналитической аппаратуры: shml@npf-geofizika.ru Статьи по теме: Словарь терминов: ГТИ, Каротаж газовый, Хроматография, Дегазация
|
Copyright © 2000-2009 ООО "Геотехсервис"
|