[发明专利]基于红外光谱的录井气体分析系统、方法、设备及介质

说明书

本申请公开了一种基于红外光谱的录井气体分析系统、方法、设备及介质，涉及光谱气体分析领域。该系统包括：第一可移动反射镜，用于将沿第一入射光路传播的红外光反射至第二入射光路；短光程气室，用于接收从第一入射光路入射的红外光，使红外光沿第一射出光路射出；长光程气室，用于接收从第二入射光路入射的红外光，使红外光沿第二射出光路射出；第二可移动反射镜，用于将沿第二射出光路传播的红外光反射至第三射出光路；计算机设备，用于控制电机移动第一可移动反射镜和第二可移动反射镜。该系统检测气体浓度范围覆盖了10ppm‑1000000ppm，满足行业规范中对气体组分检测范围的要求。

技术领域

本申请涉及光谱气体分析领域，特别涉及一种基于红外光谱的录井气体分析系统、方法、设备及介质。

背景技术

在石油钻井现场，气测录井通常采用气相色谱仪分析从钻井液中分离出的烃类气体，进而判断含油气层段。

随着油气勘探目标的日趋复杂化和钻井工艺的进步，为了适应钻井提速条件下薄层油气的快速识别和发现，近几年红外光谱气体分析技术逐渐应用于石油气测录井中。红外光谱气体分析技术具有分析速度快、操作简单，无需空气压缩机和氢气发生器等辅助设备等优点。但是现在应用在气测录井行业中的红外光谱仪采用一个光源、一个检测室、一个检测器。如果需要检测低浓度的气体(例如10-100000ppm的甲烷)就需要长光程的气室，而较高浓度的气体(例如20％的甲烷就会在)在长光程的气室就会发生红外光谱吸收的饱和，不能准确测量高浓度的气体。反之，如果采用短光程的气室，则可以检测高浓度气体，但是无法检测到低浓度气体。

因此这种红外光谱分析技术往往分析范围不能达到《SY/T 5190-2016石油综合录井仪技术条件》中对天然气组分检测范围的要求,而难以在油气勘探现场推广应用。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于红外光谱的录井气体分析系统、方法、设备及介质，其检测气体浓度范围覆盖了10ppm-1000000ppm，满足《SY/T 5190-2016石油综合录井仪技术条件》中对天然气组分检测范围的要求。所述技术方案包括：

根据本申请的一方面，提供了一种基于红外光谱的录井气体分析系统，所述系统包括：

光源，用于产生沿第一入射光路传播的红外光；

第一可移动反射镜，用于将沿所述第一入射光路传播的所述红外光反射至第二入射光路；

短光程气室，用于接收从所述第一入射光路入射的所述红外光，使所述红外光沿第一射出光路射出；

长光程气室，用于接收从所述第二入射光路入射的所述红外光，使所述红外光沿第二射出光路射出，所述第一射出光路与所述第二射出光路相交于第三位置；

第二可移动反射镜，用于将沿所述第二射出光路传播的所述红外光反射至第三射出光路，所述第三射出光路与所述第一射出光路部分重合；

电机，与所述第一可移动反射镜和所述第二可移动反射镜相连，用于将第一位置的所述第一可移动反射镜移动至第二位置，同时将所述第三位置的所述第二可移动反射镜移动至第四位置；或，将所述第二位置的所述第一可移动反射镜移动至所述第一位置，同时将所述第四位置的所述第二可移动反射镜移动至所述第三位置；所述第一位置位于所述第一入射光路上，所述第二位置位于所述第一入射光路外，所述第四位置位于所述第一射出光路之外；

气体样品泵，通过气体管道与所述长光程气室和所述短光程气室相连，用于向所述长光程气室和所述短光程气室输送样品气体；

检测设备，用于检测沿所述第一射出光路入射的所述红外光得到光谱吸光度，或，检测沿所述第三射出光路入射的所述红外光得到所述光谱吸光度；