【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
技術介紹
1、在鉆探油氣井時通常會測量地層氣體成分，以使地質學家能夠在鉆探時表征儲層流體成分。現場氣相色譜法(gc)通常與火焰離子化檢測器(fid)結合以進行此類測量。雖然gc和fid傳感器可以提供準確的測量，但是由于gc循環時間較長(例如，約5分鐘)，它們不太適合連續氣體監測。
2、目前尚無合適的已知方法對同位素乙烷比率進行現場測量。美國專利8,810,794公開了一種用于測量近紅外光譜區中甲烷(c1)的同位素比的腔增強光譜法。然而，所公開的方法不適用于測量較重的碳氫化合物，諸如乙烷(c2)和丙烷(c3)，這些碳氫化合物用于石油和天然氣勘探行業中的地球化學評價。
3、在實驗室環境中使用以測量c1至c3同位素比的常用方法是基于這些碳氫化合物的分離和測量，使用氣相色譜儀(gc)、高溫燃燒爐和同位素比質譜法(gc-irms)。對于商用gc-irms技術，色譜分析經常使用通用氣相色譜儀進行，而氣相色譜儀并未針對在線實時測量進行優化。另外，燃燒爐在高工作溫度(約900℃)下容易損壞并容易泄漏。
4、這種傳統的實驗室方法由于其復雜性、低可靠性和高成本而不適合在現場部署。長gc循環時間(約5分鐘)進一步限制了井場處的連續氣體測量，而業界的目標是實現盡可能最佳的垂直測井分辨率。工業上需要對天然存在的乙烷的同位素比進行快速測量(例如，間隔小于1分鐘)。
技術實現思路
【技術保護點】
1.一種用于對氣體樣品進行同位素乙烷測量的裝置，所述裝置包括：
2.如權利要求1所述的裝置，其中所述氣室包括中空波導氣室，所述中空波導氣室具有在0.2mm至1mm的范圍內的內徑和在0.2m至10m的范圍內的長度。
3.如權利要求2所述的裝置，其還包括氣相色譜柱，所述氣相色譜柱被配置為從所述氣體樣品中分離出乙烷樣品并將所述乙烷樣品注入到所述中空波導中。
4.如權利要求1所述的裝置，其中：
5.如權利要求4所述的裝置，其中所述可調諧紅外激光器被配置為從大于或等于2985cm-1的第一波數到小于或等于2988cm-1的第二波數掃描所述發射的紅外激光束。
6.如權利要求1所述的裝置，其還包括光束模式匹配透鏡，所述光束模式匹配透鏡部署在所述可調諧紅外激光器與所述氣室之間的路徑中，使得所述光束模式匹配透鏡的焦點位于所述氣室的所述氣體入口處。
7.如權利要求1所述的裝置，其還包括部署在所述氣室與所述紅外傳感器之間的路徑中的拋物柱面鏡，所述拋物柱面鏡被配置為將離開所述氣室的所述紅外激光束聚焦到所述紅外傳感器上。
9.如權利要求1所述的裝置，其還包括以下各物中的至少一種：
10.如權利要求1所述的裝置，其中所述控制器還被配置為：
11.一種用于對氣體樣品進行同位素乙烷測量的方法，所述方法包括：
12.如權利要求11所述的方法，其中所述第一波數大于或等于2985cm-1并且所述第二波數小于或等于2988cm-1。
13.如權利要求12所述的方法，其中所述第一C13乙烷吸收峰在2986.2cm-1與2986.4cm-1之間的波數處并且所述第二C12乙烷吸收峰在2986.6cm-1與2986.8cm-1之間的波數處。
14.如權利要求11所述的方法，其中所述引入包括將所述氣體樣品引入到包括中空波導的氣室中，所述中空波導具有在0.2mm至1mm的范圍內的內徑和在0.2m至10m的范圍內的長度。
15.如權利要求11所述的方法，其中所述引入包括：
16.一種用于對氣體樣品進行同位素乙烷測量的裝置，所述裝置包括：
17.如權利要求16所述的裝置，其中：
18.如權利要求17所述的裝置，其中所述可調諧紅外激光器被配置為從大于或等于2985cm-1的第一波數到小于或等于2988cm-1的第二波數掃描所述發射的紅外激光束。
19.如權利要求16所述的裝置，其還包括：
20.如權利要求1所述的裝置，其中所述控制器還被配置為：
...【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種用于對氣體樣品進行同位素乙烷測量的裝置，所述裝置包括：
2.如權利要求1所述的裝置，其中所述氣室包括中空波導氣室，所述中空波導氣室具有在0.2mm至1mm的范圍內的內徑和在0.2m至10m的范圍內的長度。
3.如權利要求2所述的裝置，其還包括氣相色譜柱，所述氣相色譜柱被配置為從所述氣體樣品中分離出乙烷樣品并將所述乙烷樣品注入到所述中空波導中。
4.如權利要求1所述的裝置，其中：
5.如權利要求4所述的裝置，其中所述可調諧紅外激光器被配置為從大于或等于2985cm-1的第一波數到小于或等于2988cm-1的第二波數掃描所述發射的紅外激光束。
6.如權利要求1所述的裝置，其還包括光束模式匹配透鏡，所述光束模式匹配透鏡部署在所述可調諧紅外激光器與所述氣室之間的路徑中，使得所述光束模式匹配透鏡的焦點位于所述氣室的所述氣體入口處。
7.如權利要求1所述的裝置，其還包括部署在所述氣室與所述紅外傳感器之間的路徑中的拋物柱面鏡，所述拋物柱面鏡被配置為將離開所述氣室的所述紅外激光束聚焦到所述紅外傳感器上。
8.如權利要求1所述的裝置，其還包括以下各物中的至少一種：
9.如權利要求1所述的裝置，其還包括以下各物中的至少一種：
10.如權利要求1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：M·阿馬爾，D·史塔普科，J·布雷維耶雷，
申請(專利權)人：斯倫貝謝技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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