SLA－2型非烃气体光谱录井仪调研报告

1.研究背景

在石油天然气勘探开发过程中，CO、CO2、H2S等非烃气体的快速检测具有重要意义。钻遇地层流体中非烃气体的快速准确检测与判断，有利于录井施工现场地质技术人员更加可靠地识别地层流体性质，提高油气资源勘探开发效益；及时准确检测钻遇地层中非烃气体，可以为现场采取安全措施提供指导，有效消除安全隐患。

目前油气勘探开发过程中，对于CO气体基本不予检测分析。传统的CO2气体检测方法是利用TCD热导池检测钻遇地层中的CO2气体，由于存在干扰因素多，分析精度偏低、分析周期长等问题，该方法已难以适应油气勘探开发形势发展的需要。H2S气体主要是利用电化学硫化氢传感器进行连续检测，该技术存在易受潮湿干扰、传感器寿命短等不利因素影响。

通过分析CO、CO2、H2S 3种气体的吸收光谱特点，优选光谱气体检测方案，制定出电调制非分光红外光谱法（NDIR）连续检测CO、CO2气体以及二极管激光吸收光谱法（TDLAS）连续检测H2S气体的技术方案，并根据技术方案研制3种气体的检测功能模块，设计开发系统软件。通过硬件、软件集成，研制出具有连续检测功能的SLA－2型非烃气体光谱录井仪，现场应用表明，该设备实现了3种非烃气体的连续录井，有效地解决了非烃录井难题。

2.工作原理

以微处理器ARM 9作为控制和数据处理核心的SLA－2型非烃气体光谱录井仪，原理框图如图2.1所示。

 

抽气泵抽取经过预处理的样品气，送到检测池的进气口，分成两路，一路进入CO、CO2气体分析模块，另一路进入H2S气体分析模块，经过光线照射后由检测池出气口放空。光源供电由微处理器ARM 9控制。

光源发射出包括有红外波长的光，光纤传输聚焦准直后送入检测池，经过检测池光线被样品气吸收，安装在检测池另一端的探测器可检测到经过非烃气体吸收后的光谱信号并转换成电信号传输到微处理器ARM 9，光谱信息处理分析软件对光谱数据进行处理，计算出CO、CO2、H2S气体含量并在软件界面进行多种形式的显示，最后由数据串口把光谱录井仪检测到的CO、CO2、H2S气体的含量数据传输到综合录井仪系统。

3.面临问题

由于钻遇地层所含气体成分复杂多变，为了更加准确检测地层中氩气、氮气等其他非烃气体含量信息，还需要录井专业人员继续开展相关研究工作

4.研究目的与意义

具有CO、CO2、H2S气体连续检测功能的SLA－2型非烃气体光谱录井仪，实现了钻井过程中非烃气体CO、CO2、H2S的光谱连续录井，提高了石油录井行业装备技术水平。该设备的应用对录井施工现场地质技术人员准确识别所钻遇地层的流体性质具有重要作用。

 

作者：SuZ