現在のガス測定ロギングは主にガスクロマトグラフィー解析を採用しており、ガスクロマトグラフィーは水素を助燃剤として必要としています。水素と持続的な炎は一定の危険性があり、井口から離れている必要があるため、ガス検出時間に遅延が生じます。ラマン分光法はこの問題を解決することが期待されています。現場での高感度かつ高速な多成分ガス検出のニーズに応えるため、共振器増強型のガスラマン分光検出システムが開発されました。本システムは高感度、小型、安全かつ便利であり、アルカン、水素、二酸化炭素など複数のガスを同時に検出可能です。本稿ではまずシステムの設計とパラメータについて述べ、次に実験室でのアルカン系ガスおよび非アルカン系ガスの分析性能を検証しました。実験結果は、本ガスラマン分光検出システムがメタン、水素、二酸化炭素の検出において良好な直線性を示し、検出限界はそれぞれ30 ppm、201 ppmおよび495 ppmであることを示しました。その後、本システムを山東省東営市の勝利油田で現場試験を行い、ガス測定ロギングのガスクロマトグラフ分析結果と比較しました。実験結果は、ラマン分光システムがガスクロマトグラフ分析結果と良く一致し、ガスクロマトグラフに比べて時間分解能が高く、ガスクロマトグラフで検出できない水素等のガス濃度変化傾向を検出できることを示しており、現場の高感度・高速かつ多成分検出のニーズを満たしています。

ラマン分光法; 共振器増強; ガス測定ロギング