录井作业中烃类气体检测技术的分析研究

宋 遥 胡 杰

（长江大学 计算机科学学院，湖北 荆州434023）

介质不同，烃类的赋存状态也不同，提取的过程也有一定的差异，因此，烃类气体的检测技术也有所区别。与此同时，对于挥发性的烃类气体，检测的目的不同，其检测方法也应有所不同。 但是，每一项方法的应用都会有前提条件，我们需要掌握技术方法的原理以及应用的条件。 实际应用中，应结合具体的目标特征，优选技术方案。

1 烃类气体检测技术的应用

1.1 油气勘探

对于地表油气地球化学勘查的相关研究表明，在聚集以及成藏的过程中，地下深部的油气会受到浓度差以及压力的影响，存在油气藏的烃类气体会发生运移，主要表现为扩散或者是渗透的方式，在各种介质中以多种状态存在。 在预测油气藏时，需要适当的应用烃类检测方法。借助数字地震的资料，分析对石油和天然气储集的构造，地震勘探烃类检测技术需要进行烃类检测图的绘制，现阶段，在发现、证实油气储集构造以及探查油气藏方面是较为有效的方法， 主要分为：AVO技术、亮点技术以及合成声测井技术。

1.2 钻井

传统钻井液气体检测分析主要分为两种：第一，连续全烃总量分析；第二，周期性组分分析。 分析的内容是地下烃类气体，它是经由钻井液循环，携带到地面。 气体主要包括六种：（1）甲烷；（2）乙烷；（3）丙烷；（4）正丁烷；（5）异丁烷；（6）正戊烷、异戊烷。钻井技术不断发展，油气开发更加精细化，传统的检测方法达不到钻井检测的需求，为增强在线气体组分分析的效率，增加检测的精度，传统的检测方法也有新的发展。

2 录井中烃类气体检测技术

2.1 传统的检测技术

传统的烃类气体检测技术主要是借助于气相色谱法，检测气体样品，气相色谱法是现阶段应用较为准确的方法之一。 氢焰离子化检测器的原理是在氢-氧火焰条件下， 色谱流出物中的可燃性有机物会出现电离。 但是，这种方法分析的周期比较长，技术的含量相对较高，必须有燃烧气、载气，辅助的设备较多，结构相对复杂。

2.2 智能化烃类气体检测技术

很多气体传感器在选择性、 稳定性以及灵敏度方面达不到要求，为解决这类问题，可以应用新的材料以及新的工艺，使传感器性能提高；模仿生物鼻，科学家研发出气体检测系统，它包括传感器阵列和计算机模式识别，传感器阵列以及计算机模式识别系统类似于生物鼻中的嗅觉细胞以及嗅泡、大脑。

当气体传感器在被测气体中暴露时， 各个传感器会出现响应，此外，传感器构成的响应阵列会出现响应的模式。 响应模式通过进行数学处理，对气体种类进行识别或者是对气体的浓度进行检测。 电子鼻可以使气体传感器选择性增加， 使得气体传感器漂移的问题较少发生，气体传感器应用的范围得以拓展。

2.3 以传感器为基础的烃类气体检测技术

气体传感器不断应用，气体的检测仪器也在相应的发生变化。 生产工艺的水平不断提升，传感器趋向小型化，集成度更高。在检测气体中，气体传感器是关键的部件，也就是气体敏感元件，根据气体的浓度以及种类，转变为电信号，实施检测、分析等工作。根据原理，气体传感器可以分为四种：第一，电学类气体传感器：第二，光学类气体传感器；第三，电化学类气体传感器；第四，其他气体传感器。 笔者主要以电学类气体传感器、电化学类气体传感器为例进行分析。

电学类气体传感器的原理在于：当气体的浓度发生变化时，材料的电学变量会发生变化，依此制成气体传感器。 这种气体传感器分为两类：第一，电阻式气体传感器；第二，非电阻式气体传感器。电阻式气体传感器主要的类型：第一，热导式；第二，催化燃烧式；第三，半导体气体传感器；非电阻式气体传感器的原理是材料的电压或者是电流会随气体 的含量相应的发生变化。

一些气体具有可燃性，本身是毒害的气体，具有电化学的活性，它可以进行电化学反应，对气体的成分进行分辨，对气体的浓度进行检测。电化学式气体感应器成本较低，对于气体泄露响应比较迅速，为现场监控提供很大的便利，它的主要优势是灵敏度比较高，选择性比较强。缺点主要表现在针对干扰的气体，气体传感器也会产生响应，出现误报的情况，在电学类气体传感器中必须添加抗干扰的成分。 电学类气体传感器的最大缺点是寿命较短， 在空气中存在的时间为两年，当目标气体浓度过高或者是环境较为恶劣时，电学类气体传感器的使用时间会减少。

3 结语

烃类气体检测技术的适用领域较广，可以为钻井液的检测提供依据，与此同时，在对油库以及加油站油气回收系统的尾气排放进行控制时，它也能够起到重要的作用。 分析烃类气体检测技术的原理以及种类，并进行归纳，可以作为烃类气体检测技术的参考，有助于该技术的应用。

［1］程同锦.基于传统吸附烃概念的烃类检测新技术[J].物探与化探，2008(5).

［2］胡小强，刘振湖.无井地震储层预测及烃类检测：以北黄海中部坳陷A 构造为例[J].华南地震，2009(2).

［3］陈义龙，王若尧，王璐瑶.能源利用中烃类气体检测技术研究进展[J].油气田环境保护，2010(2).