紅外烷烴光譜錄井分析儀的研制.pdf

1、石油是工業(yè)世界、社會(huì)安全穩(wěn)定的關(guān)鍵因素,也是國(guó)家戰(zhàn)略的重要組成部分。在石油地質(zhì)錄井過(guò)程中,如何發(fā)現(xiàn)油層成為一個(gè)勘探過(guò)程最重要的環(huán)節(jié)。隨著石油鉆探技術(shù)的不斷提升,鉆井周期日益縮短,如何確保不遺漏油層顯得尤為重要。傳統(tǒng)的氣相色譜技術(shù)雖然檢測(cè)精度高,但分析周期長(zhǎng)且輔助設(shè)備多、維修復(fù)雜,已無(wú)法滿足氣測(cè)錄井需求。
　　本論文以DOAS理論為基礎(chǔ),以紅外光學(xué)為檢測(cè)手段,針對(duì)石油地質(zhì)錄井過(guò)程中烷烴類氣體的實(shí)時(shí)、在線檢測(cè)開展了一系列的實(shí)驗(yàn)研究,并

2、研制了SLA-1型紅外光譜錄井分析儀。其具體研究工作如下:
　　1.核心算法研究。對(duì)甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷7種烷烴氣體的吸收截面進(jìn)行了測(cè)量,并探究了不同溫度、壓強(qiáng)對(duì)吸收截面的影響,在此基礎(chǔ)上展開核心算法的研究。
　　2.硬件設(shè)計(jì)及改進(jìn)。前期主要對(duì)硬件平臺(tái)進(jìn)行了搭建,根據(jù)烷烴氣體吸收光譜特性定制輻射特定波長(zhǎng)范圍的光源;根據(jù)理論分析進(jìn)行長(zhǎng)光程氣體吸收池的設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)氣路系統(tǒng);定制近紅外光譜儀;后期開展了關(guān)

3、于穩(wěn)定性和檢測(cè)范圍的研究及改進(jìn)。
　　3.軟件設(shè)計(jì)。以PC104為控制平臺(tái),MFC為框架設(shè)計(jì)了儀器的用戶界面。界面集成了光譜信息采集和顯示、濃度信息反演算法及自動(dòng)控制和數(shù)據(jù)傳輸部分。
　　4.性能測(cè)試。包括穩(wěn)定性、濃度的反演精度、檢測(cè)限等,并在現(xiàn)場(chǎng)開展了與氣相色譜對(duì)比實(shí)驗(yàn)及分析。
　　總之,本文的工作證明了在石油地質(zhì)錄井過(guò)程中,應(yīng)用DOAS技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線檢測(cè)烷烴類氣體的方案是可行的,該研究成果為光譜分析技術(shù)在石油工業(yè)