智能色谱采集软件使用说明.docx
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智能色谱采集软件使用说明.docx
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智能色谱采集软件使用说明
智能色谱软件使用说明
1.概述:
ACE综合录井仪是我所新研制的综合录井仪器。
所设计的快速色谱软件系统具有气测参数的采集、控制、标定、显示和参数传输等功能,该软件系统以跨平台方式与ACE综合录井主软件系统进行气测参数传输,应用系统资源共享技术、远程通讯技术,操作方式简捷、方便、实用,既具有独立性又能与ACE综合录井主软件系统协调工作。
2.工作原理:
在钻井过程中,智能色谱直接测量从井底随钻井泥浆液返到地面的气体,其测量过程完全由计算机控制,能实时和及时地以数据或曲线的形式显示出来。
同时所测量的全烃、烃组份、非烃数据通过网络送到工程采集主程序。
钻井泥浆液中的气体经脱气器脱气出来后由抽气泵抽至气体鉴定装置。
鉴定装置在计算机的控制下对气体进行成分鉴定。
然后将所鉴定气体产生的鉴定电压送到计算机,由计算机定时采集、处理。
计算机将处理后的结果以数据和曲线的形式报告出来,并将所处理的结果数据发送到工程采集系统。
其中全烃数据每秒钟送1次,烃组份数据、非烃数据每周期送1次。
3.运行环境:
智能色谱软件运行在MicrosoftWindows98SE环境下。
硬件环境为PC104。
4.软件系统安装
软件安装比较简单,按照安装程序的安装指南采取默认安装即可。
5.录井前的准备工作:
准备录井之前需先检查系统的状态,确保系统状态良好。
这主要分为检查PC104网络通信状态、检查智能色谱软件控制色谱硬件的能力(见“调试工具“部分说明)、设置系统的工作参数、标定气体和标定传感器(见气体标定和传感器标定)、测量管路延时时间等。
其中管路延时测量就是在井口注全烃样记录下当时的时间,然后查看全烃的最大输出时间,这两个时间的差就是管路延时时间。
如果该色谱配备到DLS还需要测试PC104和DLS主采集机的串口通信(具体见DLS说明书)
设置PC104网络。
设定PC104的IP地址和工作组。
具体设置方法如下:
在windows98桌面右击网上邻居图标,选择弹出菜单的“属性”项,见图1。
系统弹出“网络”对话框。
见图2。
在图2中选择“配置”标签页,并选择“已安装了下列网络组件(N)”中的“TCP/IP”,然后点击“属性(R)”按钮,系统弹出“TCP/IP属性”对话框,见图3,按照图3中的指示设定IP地址和子网掩码。
如果该智能色谱是为DLS配备则将其IP地址更改为100.100.100.30。
最后点击“确定”按钮。
在图2中选择“标识”标签页设定计算机名和工作组名。
将计算机名设置成“GAS”。
如果智能色谱配ACE综合录井仪将工作组名设置成“SLZ”,如果配DLS综合录井仪则将工作组名设置成“DLS”,见图4。
图1
图2
图3
图4
6.功能简介:
双击PC104桌面的图标
启动智能色谱。
主界面如下图1,智能色谱功能主要分为数据库管理、传感器信号测控、气体标定、传感器标定、参数设置、色谱曲线屏设置和调试工具等。
整个软件系统分为标题栏、工具栏、色谱谱线屏、操作区、报警显示区和气体分析结果显示区。
见下图5
图5
7.标题栏:
标题栏用来显示色谱软件系统当前使用的系统数据库名。
系统每次启动时会尝试打开上次退出时使用的数据库文件,如果能顺利打开数据库文件,系统会在标题栏显示所采用的数据库名,否则系统会提示上次使用的数据库文件出错原因并弹出一个数据库文件选择对话框让操作人员选取系统数据库文件。
打开成功后系统会在标题栏显示所采用的数据库名。
如果不选择任何数据文件标题栏提示“NoFile”。
在实际操作过程中如果新换了数据库,标题栏也会显示新打开的数据库名。
用户可根据实际需要使用多个数据库文件。
例如:
组分分析周期30秒一个文件,90秒一个文件。
8.色谱谱线屏:
色谱谱线屏主要用于显示色谱主机所采集到的各种气体毫伏曲线和组分的成分名称。
曲线屏的左边是全烃和组分的显示范围;下面是组分的周期时间;右边是非烃显示范围;上面是非烃周期时间。
最上部是提示。
如果想看组分或全烃的毫伏值必须以左边的标尺为准。
同理看非烃的毫伏值以右边的标尺为准。
红色曲线代表全烃;黄色曲线代表组分;绿色曲线代表非烃,见图5。
全烃曲线实时显示;组分和非烃只显示当前周期时间内的曲线。
曲线屏可工作在“自动显示量程调整”状态或者“固定显示量程”状态。
“自动显示量程调整”就是当曲线屏收到一个大于当前显示量程的气体毫伏数据时,它能自动提高显示量程(前提:
当前量程没有超出最大量程),尽可能使曲线显示在曲线屏中央。
固定显示量程就是由用户指定曲线屏的显示量程,只可人工手动改变显示量程。
可通过工具栏中的“曲线屏”按钮设置,具体见后面的工具栏介绍。
在曲线屏中的表格部分双击鼠标左键曲线屏会显示一个‘十’字,并在‘十’字的四周显示鼠标所指点的毫伏值和时间。
再次双击鼠标左键,‘十’字消失。
见下图6。
图6
9.报警显示区:
报警显示区时一个动态滚动屏,当系统中有报警时,它将报警信息从右至左滚动显示。
10.气体分析结果显示区:
在气体分析结果显示区全烃每秒刷新一次。
烃组分和非烃组分显示浓度值、峰值、峰值时间。
11.工具栏:
打开:
用于打开一个新数据库文件,点击此工具栏按钮回弹出一个文件打开对话框,提示用户选择新的数据库文件。
见下图7。
智能色谱数据库文件的扩展名为“ace”。
提示:
一般在录井之前准备两套数据库。
一套为组分分析周期30秒的数据,另一套为组分分析周期为90秒的数据。
在非目的层可用90秒的数据库,在到达目的层时可用30秒的数据库。
每次打开一个新数据库文件后,必须查看组分载气的当前值是否和当前数据库中设置的目标流量一致,如果差别大,需调整载气流量。
打开一个新数据库文件之前最好保存老的数据库文件。
图7
保存:
用来保存当前数据库文件,如果系统当前成功打开了某个数据库文件,系统将当前数据存入这个数据文件;否则系统会询问操作人员,让操作人员指定一个数据库文件,然后将系统数据存入到这个操作人员指定的数据库文件。
另存为:
将当前系统程序中使用的数据存到一个操作人员指定的数据库文件。
点击这个按钮后,系统会询问操作人员,让操作人员指定一个数据库文件,然后将系统数据存入到这个操作人员指定的数据库文件。
测控屏:
显示整个录井过程中需要的辅助气体、热导桥流、恒温箱温度、FID火焰鉴定器温度、极化电压等,同时还提供三个功能,1.对各个传感器信号报警区域设置;2.对各个传感器标定;3.对全烃样品气压力、组分载气流量、非烃载气流量进行调节和FID鉴定器点火。
界面见下图8。
图8
测控屏上面列出了智能色谱所有传感器信号。
每个传感器上面用图形显示当前值、报警区域、正常区域。
见图9
图9
用鼠标双击每个传感器控件系统根据不同的传感器弹出相应的设置对话框,下面以非烃传感器为例具体说明。
鼠标双击非烃传感器控件,系统弹出传感器设置对话框。
对话框上面有三个标签页,它们分别时标定、设置、调节(全烃样品气压力、组分载气B、非烃载气具备调节功能,其他不具备)。
见下图10、图11、图12
图10
图11
图12
其中图11是标定,将在后面的传感器标定中讲解。
图12是设置,主要设置传感器的目标值(或正常值)、报警上限、报警下限、传感器量程等。
这些参数可按照硬件实际要求设置,注意:
量程>报警上限>目标值>报警下限!
图13是流量调节,智能色谱目前只能调节全烃样品气压力、烃组分载气B、非烃载气。
流量调节分两种调节方式,即手动调整和自动调整。
手动调整需要输入步进电机的转动步数和流量调整方向。
调整步数不能为负值,也不能过大。
步数过大容易导致流量控制阀体损坏。
一般步数在5~200步范围内。
要调节流量必须在图11中选上“传感器使用“项。
自动调节就是系统判别当前流量和目标值之差,然后计算步进数和调节方向,再自行调整流量。
流量调整结束后系统会自行提示。
参数设置:
参数设置主要设置系统参数和状态参数,参数设置分两个标签页显示,一个为系统参数,另一个为状态参数。
在系统参数中又分为时间参数和判峰参数。
见下图13
图13
全烃开泵延时:
全烃在色谱开抽气泵时会有一个上冲,为了消除这个上冲,系统在全烃开泵延时期间用上次关泵时刻的全烃值替代当前全烃值。
管路延时:
气体从井口进入到分析出最大全烃的时间。
反吹时间:
组分反吹时间一般设为组分周期的1/3,非烃反吹时间一般设7~8秒。
周期时间:
周期时间分组分周期时间和非烃周期时间;即启动分析后所有成分全部分析出来所需要的时间。
提示:
烃组分周期必须小于180秒
基值开始时间、基值结束时间:
智能色谱具备软件调零功能,调零的原理是当曲线到达基值开始时间后,开始累计所有数据,直到曲线到达基值结束时间,系统在此时刻求出一个基值,后面的曲线值用这个基值修正。
一般选择曲线比较平稳的一段作为基线调零段。
这个时间段必须设在第一个成分开始出峰之前。
组分其他时间:
包括C1C2起始时间、C3起始时间、iC4nC4起始时间、iC5nC5起始时间。
这几个时间在时间逻辑上必须满足C1C2起始时间 可以通过实际烃组分注样来确定这几个时间值。 非烃其他时间: 包括H2开始时间、H2结束时间、CO2开始时间、CO2结束时间。 这几个时间在时间逻辑上必须满足H2开始时间 可以通过实际非烃注样来确定这几个时间值。 判峰参数: 判峰参数主要用于色谱实时判峰,智能色谱判峰的原理是根据烃组分每个峰的起降,通过检测每个峰的上升速度(上升斜率)和上升时间(上升宽度)来判断是否起峰;通过检测每个峰的下降速度和下降时间判断是否下降。 后面的面积宽度主要是用于烃组分面积法使用的情形。 在峰高法下可不考虑。 状态参数: 见下图14。 状态参数主要设定传感器的使用,面积法等参数。 其中有几个参数比较重要下面逐一解释。 图14 面积法使用: 只针对烃组分面积法,不针对非烃组分。 全烃门限使用: 智能色谱系统中设定全烃的最小门限为100ppm,如果实时录井过程中检测到全烃的当前浓度小于这个门限值,那么烃组分和非烃组分不进行自动分析,直到全烃的当前浓度大于这个门限值后才开始自动分析。 如果你认为全烃100ppm以下的分析结果没什么意义,可以选用这项,这还能减少仪器的磨损。 在线调整: 智能色谱具备流量在线调整功能,即在实际录井过程中智能色谱能自动稳定全烃样品气压力、组分载气、非烃载气。 为了防止在线调整降流量调节阀拧死,必须设定在线调整的范围见图14的右下角。 调整允许误差: 在自动流量调整时(非在线调整),系统检测当前流量是否在目标流量的调整误差范围内,当当前流量在误差范围内时调整结束。 否则重新校准调整步数再调,如果一直不能调整到误差范围内,系统校准10次后,自动结束调整。 色谱采集数据滤波: 智能色谱采用数字滤波能有效消除系统采集带来的干扰。 如果采用必须一直使用,否则的重新标定烃组分和设置时间参数。 智能色谱只对烃组分数据进行滤波。 曲线屏: 曲线屏主要用于设置色谱曲线的显示方式。 系统启动时默认自动量程调整,在这种模式下,各曲线根据各自的量程,保证整个曲线完整地显示在屏幕上,每次分析启动时,曲线屏的量程被自动设置成最小量程,随着色谱曲线的增高,曲线屏会自动放大显示量程。 在非自动量程调整模式下,曲线屏不调整显示量程,若需调整显示量程必须人供设置。 见下图15。 图15 调试工具: 见下图16。 调试工具主要用于测试色谱软件对色谱硬件的控制能力,它具备显示当前色谱硬件的工作状态功能和控制色谱硬件工作的功能,可以启动烃组分分析、非烃分析、开关抽气泵、开关脱气器、记录仪打点、保存当前周期的烃组分色谱毫伏值(遇到判峰不准确时,可保存色谱毫伏,提供给生产厂家分析)。 组分分析和非烃分析智能在组分反吹和非烃反吹状态下操作,否则不起作用。 建议: 在开始录一口新井时先用调试工具测试一下软件对色谱硬件的控制能力。 确保整个系统工作正常。 图16 12.色谱标定 标定之前的准备: 在进行色谱标定之前,至少跑机2~3个小时。 开始时先注一个稍大点的样,根据出峰情况设置好组分、非烃的时间参数(参看参数设置之时间参数)。 然后注一个成分全的最小样,通过调整出峰的斜率和判别宽度,保证各成分完全判别出来(参见参数设置之判峰参数)。 标定中: 先注样分析,然后点击工具栏上的标气体按钮(见图6)系统将弹出气体标定对话框。 对话框由10个标签页组成。 每个标签页以一种成分名命名。 通过切换不同的标签页可标定不同的气体成分。 标定对话框定时从当前系统中提取峰值毫伏和峰值时间,用户只需将峰值后面的毫伏数据输入到表格指定行的mv列,同时选中使用该行。 最后点击应用按钮完成标定。 使用中注意量程和坐标模式。 见图17。 提示: 表格中的浓度值和mv值应保持递增关系! 图17 13.传感器标定: 传感器标定可通过两中途径标定。 一)在测控屏下用鼠标双击某个传感器实现,见图10。 二)通过主界面工具栏上的标传感器按钮见图5。 首先选择标定对象,等到传感器数据稳定后,将最大值输入到表格中,选中所有使用的行,点击应用按钮完成传感器标定。 见下图18。 提示: 表格中的浓度值和mv值应保持递增关系! 图18 14.操作区: 操作区在系统自动录井时只显示当前自动按钮,在人工状态下显示当前手动、开关抽气泵、组分分析、非烃分析、全脱气采集5个按钮。 见下图19、图20 图19 图20 自动/手动: 智能色谱的两中工作状态,自动时系统自动分析、自动反吹。 循环工作。 手动时系统的人工干预系统才工作。 开泵/关泵: 在手动工作下,人工控制抽气泵的开和关。 组分分析: 在手动工作下,启动一次烃组分的分析。 非烃分析: 在手动工作下,启动一次非烃组分的分析。 全脱采集: 采集全脱气时使用,使用方法: 开泵、组分分析、按全脱采集按钮,系统弹出全脱气存盘对话框。 见下图21。 图21 等待所有成分出来后,输入样品号和井深,点击保存数据按钮。 15.其他注意事项: 设置PC104时将windows98的任务栏自动隐藏。 上新井时清空安装目录下的组分和非烃数据文件,确保CF卡上有足够的空间保存新井的色谱数据。 智能色谱按日期保存组分和非烃数据。 每天保存一个组分文件和一个非烃文件。
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