[发明专利]应用于欠平衡钻井UBD的气体标定装置及方法

权利要求书

1.一种应用于欠平衡钻井UBD的气体标定装置，其特征在于，包括：用于容纳已知浓度气体样本的取样袋、传感器接口、待标定传感器、用于采集所述待标定传感器测量值的数据采集系统；

所述取样袋、所述传感器接口通过管线连接；

所述管线上设有用于所述已知浓度气体样本注入所述取样袋的气体注入口，所述气体注入口上设有阀门；

所述待标定传感器连接在所述传感器接口和所述数据采集系统之间；

所述取样袋为双口取样袋；

还包括：气泵，所述气泵、所述取样袋、所述传感器接口通过所述管线连通，所述气泵用于所述气体样本在所述管线内循环并混合均匀。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气泵为微型真空泵。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述待标定传感器为CO₂传感器，气体样本的CO₂浓度均匀分布在0ppm到50000ppm之间。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述待标定传感器为CO传感器，气体样本的CO浓度均匀分布在0ppm到1000ppm之间。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述待标定传感器为H₂S传感器，气体样本的H₂S浓度均匀分布在0ppm到50ppm之间，且气体样本的H₂S浓度包括10ppm和20ppm。

6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述待标定传感器为O₂传感器，气体样本的O₂摩尔浓度均匀分布在5％～21％之间，且气体样本的O₂的摩尔浓度包含5％和8％。

7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述待标定传感器为CH₄传感器，气体样本的CH₄摩尔浓度均匀分布在0％～4％之间。

8.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述气体注入口、所述传感器接口分别通过三通接头与所述管线连通。

9.一种应用于欠平衡钻井UBD的气体标定方法，其特征在于，包括：

取样袋从气体注入口接收已知浓度气体样本，所述气体样本为纯标样气体与空气的不同比例的混合气体，或者纯标样气体与氮气的不同比例的混合气体；

传感器接口通过与所述取样袋连通的管线获取到所述气体样本，并传递所述气体样本给待标定传感器；

所述待标定传感器接收所述气体样本，并输出所述气体样本对应的电压值；

数据采集系统接收所述电压值，当所述电压值保持稳定时，记录稳定后的电压值，所述稳定后的电压值为所述待标定传感器输出的所述已知浓度气体样本的实测浓度值；

所述数据采集系统根据所述已知浓度气体样本的浓度值、所述实测浓度值对应的所述稳定后的电压值，拟合出所述待标定传感器的电压与浓度曲线的线性参数；

其中，所述取样袋为双口取样袋；

所述方法还包括：

设置在所述管线通路上的气泵对所述管线内的所述气体样本进行混合，以使所述气体样本在所述管线内循环、浓度均匀。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述待标定传感器为CO₂传感器，气体样本的CO₂浓度均匀分布在0ppm到50000ppm之间。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述待标定传感器为CO传感器，气体样本的CO浓度均匀分布在0ppm到1000ppm之间。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述待标定传感器为H₂S传感器，气体样本的H₂S浓度均匀分布在0ppm到50ppm之间，且气体样本的H₂S浓度包括10ppm和20ppm。

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述待标定传感器为O₂传感器，气体样本的O₂摩尔浓度均匀分布在5％～21％之间，且气体样本的O₂的摩尔浓度包含5％和8％。