多元热流体原位检测光路及外部热辐射抑制分析

摘要

注多元热流体组分含量的在线检测对调控稠油采收率有重要影响.阐述了多元热流体原位检测的长光程光路设计,研究了光束发散角对检测系统接收效率的影响,定量分析了注气管道高温内壁的杂散辐射强度,利用蒙特卡洛光线追迹法验证了离轴接收系统杂光抑制结构的有效性.结果表明,反射镜镀膜为银膜,光学窗口材料为熔融石英,多次反射结构的最佳反射次数为42次,有效吸收光程为220 cm;系统接收效率随发射光束发散角增大而减小,当发散角控制在1.8mrad内,光学接收效率大于40％;在杂光入射离轴角为5°时,系统PST仅为5.66×10-8,当离轴角大于10°时,PST维持在10-14数量级以下,可有效抑制高温注气内壁对系统信号接收的干扰.