天然气井甲烷逸散激光遥测光学收发传输特性研究

作者：贾亚君; 王明吉; 吕妍; 王迪; 李玉爽^*; 惠丽丽; 周围

来源：化工自动化及仪表, 2023, 50(06): 769-777.

DOI：10.20030/j.cnki.1000-3932.202306006

• 波长调制浓度反演算法
• 甲烷遥测
• 天然气逸散
• 可调谐半导体吸收光谱
• 光路传输
• 激光
• 离轴结构

为提升天然气井非合作目标条件下逸散甲烷激光遥测系统回波信号的接收效率，通过蒙特卡洛光线追迹分析非合作目标下甲烷遥测系统光学收发模块的光路传输特性，开展光学收发模块不同F数菲涅尔透镜聚光性能分析、激光收发光机结构(共轴、离轴)回波信号接收性能分析以及非合作目标下不同孔径菲涅尔透镜回波信号接收性能分析。研制基于波长调制浓度反演算法的甲烷逸散激光遥感测试装置，由浓度反演标定实验数据拟合得到2f/1f信号幅值与CH4浓度间的线性关系(R2=0.99244)。测试结果表明：甲烷激光遥测系统最小检测限(MDL)为3.81 ppm·m、平均时间456.2 s，证实系统具有较优性能与便捷性。

• 单位
  东北石油大学; 电子工程学院; 建筑工程学院